Я Бен Бикман, ученый-биомедик и профессор, и это «Метаболический класс», где мы изучаем науку о метаболическом здоровье и его влиянии на повседневную жизнь. Я считаю это скорее лекцией, чем подкастом.
Что на самом деле означает низкий уровень Т3
Сегодня мы исследуем влияние кетогенной диеты на функцию щитовидной железы. Хотя некоторые считают, что снижение уровня гормонов щитовидной железы во время кетогенной диеты свидетельствует об ее дисфункции, прежде чем делать выводы о здоровье щитовидной железы, необходимо понять причины этих изменений. Эти изменения могут быть связаны с резистентностью щитовидной железы или изменениями в метаболизме глюкозы, среди прочих причин.
Мы обсудим, как функционируют гормоны щитовидной железы, рассмотрим данные исследований кетогенной диеты, изучим резистентность щитовидной железы и обсудим роль гормонов щитовидной железы в метаболизме глюкозы. Физиология – это тема, которую я люблю обсуждать. Чтобы понять, как кетогенная диета влияет на щитовидную железу, и осмыслить связанные с ней утверждения, нам необходимо ознакомиться с некоторыми основами щитовидной железы и гормональной регуляции. Щитовидная железа является частью гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной оси, сложного пути, который регулирует выработку гормонов щитовидной железы. Эта ось работает через отрицательную обратную связь, подобно термостату. Гипоталамус, гипофиз и щитовидная железа действуют как центр управления, эффектор и сенсор. Гипоталамус вырабатывает тиреотропин-рилизинг-гормон (TRH), сигнализируя гипофизу о необходимости выделения тиреостимулирующего гормона (TSH). TSH обычно измеряется в анализах крови для оценки функции щитовидной железы. TRH обычно не измеряют в анализах крови, поскольку он выделяется в очень малых количествах и перемещается только на короткие расстояния.
Тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ) не попадает в системную циркуляцию, поэтому его нельзя измерить в образце крови из руки. Однако тиреостимулирующий гормон (TSH), вырабатываемый гипофизом, попадает в щитовидную железу через кровоток, что делает его измеримым. TSH дает сигнал щитовидной железе вырабатывать тироксин (T4) и меньшее количество трийодтиронина (T3). Разница между этими гормонами заключается в количестве молекул йода: В Т4 их четыре, а в Т3 – три. Щитовидная железа считается первичным уровнем в этой системе, а Т3 – активной формой тиреоидного гормона. Т3 регулирует обмен веществ и скорость функционирования клеток. При гипертиреозе все происходит быстрее из-за повышенного уровня Т3.
Щитовидная железа в основном вырабатывает Т4, который затем преобразуется в Т3 во всем организме, особенно в печени. Когда уровень Т3 достаточен, он дает сигнал гипоталамусу и гипофизу снизить стимуляцию. Эта петля отрицательной обратной связи очень важна для понимания утверждений о низкоуглеводных диетах и повреждении щитовидной железы. Если Т3 находится в нормальном диапазоне, то и TSH будет в норме. Если проблема с щитовидной железой приводит к падению уровня Т3, гипоталамус и гипофиз увеличивают выброс TSH, чтобы стимулировать щитовидную железу. Поэтому, если щитовидная железа с трудом вырабатывает Т3, уровень TSH будет высоким. Если же щитовидная железа вырабатывает достаточное количество Т3, уровень TSH будет оставаться нормальным. В одном из исследований, опубликованном в журнале PLOS One, изучалось, как кетогенная диета влияет на гормоны щитовидной железы.
В исследовании с участием 11 взрослых людей с нормальным весом сравнивались высокоуглеводная диета с низким содержанием жиров и низкоуглеводная кетогенная диета. Каждый участник придерживался каждой диеты в течение трех недель с недельным перерывом между ними, а затем возвращался к своему обычному рациону и переходил на другую диету в случайном порядке. Исследование показало, что при соблюдении кетогенной диеты уровень Т3 значительно снизился, в то время как уровень Т4 и TSH остался неизменным. Если бы снижение уровня Т3 было вызвано повреждением щитовидной железы, уровень TSH должен был бы повыситься. Однако, поскольку уровень TSH оставался в норме, это говорит о том, что повреждения щитовидной железы не было, и что организму просто требовалось меньше T3 при кетогенной диете. Этот вывод основан на понимании того, что если бы щитовидная железа недопроизводила тиреотропный гормон, гипоталамус и гипофиз вызвали бы повышение уровня TSH.
Предполагается, что существует две причины снижения потребности в Т3: изменения в функции щитовидной железы – концепция, которая является спекулятивной, поскольку существует мало подтверждающих доказательств, – и изменения в метаболизме глюкозы. Резистентность к гормонам щитовидной железы – это когда ткани неадекватно реагируют на гормоны щитовидной железы. Существуют тесты для измерения этого показателя, но ни одно исследование не использовало их в контексте кетогенной диеты. Два распространенных теста – индекс резистентности к тироксину (TT4RI) и индекс резистентности к тиреотропному стимулирующему гормону (TSHRI). TT4RI рассчитывается путем умножения TSH на свободный T4, при этом более высокие цифры указывают на низкую чувствительность к тиреоидным гормонам. TSHRI рассчитывается путем деления TSH на свободный T4, и более высокое число также указывает на большую резистентность к гормонам щитовидной железы. Хотя исследования подтверждают, что резистентность щитовидной железы – реальное явление, ни одно из них не использовало эти показатели для измерения чувствительности щитовидной железы у людей, соблюдающих кетогенную диету. Поэтому в данном случае речь идет о некоторых предположениях. Важно отметить, что резистентность щитовидной железы – это известное состояние, подтвержденное клиническими тестами и исследованиями. Часто используемые тесты связаны с Т4.
Т4 не является активной формой гормона щитовидной железы; активной формой является Т3. Было бы полезно иметь формулу, использующую Т3 вместо Т4. Возможно, моя лаборатория поможет разработать такую формулу. В ряде исследований изучалась резистентность к гормонам щитовидной железы, особенно в контексте ожирения и метаболического синдрома. Одно из исследований, опубликованное в Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, показало, что у людей с ожирением часто повышен уровень TSH, а также высокий уровень T3 и T4. Это говорит о том, что ткани могут быть резистентны к тиреоидным гормонам, несмотря на их достаточную, даже повышенную выработку. Авторы исследования пришли к выводу, что резистентность к гормонам щитовидной железы является ключевым фактором, связывающим ожирение с плохим метаболическим здоровьем. Другое исследование, опубликованное в журнале Diabetes Care, связало более высокие показатели резистентности к гормонам щитовидной железы с ожирением, метаболическим синдромом и диабетом 2 типа. Полученные данные указывают на то, что снижение чувствительности к гормонам щитовидной железы может способствовать энергетическому дисбалансу и проблемам с обменом веществ. Тиреоидный гормон напрямую влияет на экспрессию рецепторов инсулина на жировых клетках. Когда уровень гормонов щитовидной железы низкий, экспрессия рецепторов инсулина на жировых клетках увеличивается, что делает жировые клетки более чувствительными к инсулину и способствует их росту.
И наоборот, когда уровень гормонов щитовидной железы высок, экспрессия инсулиновых рецепторов снижается, делая жировые клетки менее чувствительными к инсулину и способствуя их сокращению. Третье исследование, опубликованное в журнале Obesity Surgery, показало аналогичные результаты, обнаружив большую распространенность избыточного веса и ожирения у людей с более высокими показателями резистентности щитовидной железы. Исследователи пришли к выводу, что метаболические нарушения опосредуют эту взаимосвязь, предполагая, что резистентность щитовидной железы выступает как симптомом, так и причиной метаболической дисфункции. Важно то, как кетогенная диета влияет на функцию и уровень гормонов щитовидной железы. Если резистентность к гормонам щитовидной железы характерна для метаболических нарушений, то улучшение метаболического здоровья, подобное тому, что наблюдается при кетогенной диете, может повысить чувствительность щитовидной железы. Это может объяснить, почему низкие уровни Т3 при кетогенной диете не вызывают проблем. Повышенный уровень TSH, которого мы не наблюдаем, указывает на проблему. Нормальный уровень TSH говорит о том, что все в порядке. Т3 принимает значительное участие в метаболизме глюкозы, регулируя транспортеры глюкозы и повышая способность инсулина стимулировать поглощение глюкозы. При кетогенной диете, когда потребление глюкозы минимально, потребность организма в Т3 может быть просто ниже. Такая адаптация к новому метаболическому состоянию не является признаком дисфункции. Организму требуется меньше Т3. Это также свидетельствует об улучшении чувствительности щитовидной железы; если гормон щитовидной железы работает более эффективно, его требуется меньше.
Улучшение чувствительности щитовидной железы является результатом ее лучшего функционирования. Ключевым аспектом является метаболизм глюкозы: меньшее потребление глюкозы означает, что меньше глюкозы должно быть выведено из крови, что потенциально может привести к снижению уровня гормонов щитовидной железы. Тиреоидный гормон является регулятором метаболизма, влияя на транспорт глюкозы и сигналы инсулина, которые имеют решающее значение для энергетического баланса. В частности, активный гормон щитовидной железы Т3 усиливает транспорт глюкозы в клетки, увеличивая экспрессию GLUT4, чувствительного к инсулину транспортера глюкозы, который в изобилии присутствует в мышечных и жировых тканях. Регулируя GLUT4, Т3 обеспечивает эффективное поглощение глюкозы, снижая уровень глюкозы в крови и позволяя использовать глюкозу для получения энергии или запасать ее в виде жира или гликогена. Взаимосвязь между гормонами щитовидной железы и инсулином сложна. Нормальный уровень Т3 поддерживает транспорт глюкозы и чувствительность к инсулину.
Однако хронически повышенный уровень гормонов щитовидной железы, как при гипертиреозе, может вызвать резистентность к инсулину из-за усиленного липолиза и образования свободных жирных кислот. И наоборот, гипотиреоз снижает экспрессию GLUT4, ухудшая поглощение глюкозы. При снижении потребления углеводов потребность организма в стимуляции поглощения глюкозы такими тканями, как мышцы и жир, снижается. Эти ткани становятся более зависимыми от жира или кетонов в качестве топлива. Снижение потребления углеводов означает меньшую потребность в очистке организма от избытка глюкозы, что делает ненужным один из эффектов гормона щитовидной железы, который может объяснить, почему уровень гормонов щитовидной железы может снижаться. Это похоже на то, как работает инсулин. Улучшение чувствительности к инсулину означает, что организму требуется меньше инсулина, а поджелудочной железе не нужно вырабатывать его в таком количестве, и уровень инсулина голодания снижается. Это не признак дисфункции поджелудочной железы, это говорит о более эффективном использовании инсулина. Таким образом, когда уровень Т3 снижается, это, скорее всего, не дисфункция щитовидной железы, а повышение чувствительности к тиреоидным гормонам. Возможно, организму просто требуется меньше Т3 из-за снижения нагрузки глюкозой.
Снижение уровня Т3, гормона щитовидной железы, может указывать на то, что организм использует гормоны щитовидной железы более эффективно, требуя меньше активного гормона для поддержания метаболической функции. Это не обязательно означает патологическое состояние, а скорее физиологическую реакцию на более здоровый обмен веществ. Это говорит об улучшении эффективности метаболизма, в частности, в ответ на гормоны щитовидной железы. Низкий уровень Т3 не является автоматически плохим. Если кетогенная диета снижает уровень Т3, это не означает автоматического вреда.
Если ваш TSH в норме, и вы не испытываете симптомов гипотиреоза, таких как увеличение веса, холод, вялость или замедленное мышление, то, скорее всего, ваша щитовидная железа адаптируется к улучшению чувствительности и снижению потребности в глюкозе. Организму не нужно так много гормонов щитовидной железы, чтобы управлять уровнем глюкозы. Кетогенная диета может привести к снижению уровня Т3, хотя некоторые исследования не показывают никаких изменений. В любом случае, это, скорее всего, отражает улучшение чувствительности щитовидной железы и снижение потребности в клиренсе глюкозы. Учитывая резистентность щитовидной железы к гормонам при ожирении и метаболических нарушениях, эти результаты подчеркивают способность щитовидной железы адаптироваться к изменениям в питании.
