Der Hypophysen-Schilddrusen-Regelkreis

Schilddrusenhormone spielen eine zentrale Rolle fur die Koordination des Stoffwechels. Der Organismus ist daher auf eine exakte Regulation zur Aufrechterhaltung adaquater Hormonspiegel angewiesen. Auch mehr als 70 Jahre nach der Entdeckung der Interdependenz von Hypophyse und Schilddruse sind zwar die meisten Parameter der Regulation auf molekularer und zellularer Ebene identifiziert, eine befriedigende Beschreibung des Wirkungsgefuges fehlt aber. Auch die Informationsverarbeitungsprozesse auf hypophysarer Ebene, die wahrscheinlich fur die pulsatile Ausschuttung von TSH verantwortlich sind, sind bislang unbekannt. In dieser Arbeit wird eine kybernetische Theorie des Hypophysen-Schilddrusen-Regelkreises aufgestellt, die im Gegensatz zu bisherigen Modellen des Systems fast ausschliesslich auf empirisch ermittelten Daten wie Rezeptorbindungskonstanten und pharmakokinetischen Eigenschaften der beteiligten Signaltrager basiert. Dieses parametrisch-isomorphe Modell liefert aus Strukturparametern des Regelkreises eine analytische Losung fur die Hormonspiegel (, Verhaltensparameter''), die das System im Gleichgewicht erreicht. Die Theorie steht mit ihren Ergebnissen weitgehend im Einklang mit physiologischen und pathophysiologischen Daten. Daruber hinaus liefert sie ein neues Erklarungsmodell fur den bisher unbekannten Mechanismus der pulsatilen TSH-Sekretion. Ein diagnostisches Verfahren (SPINA: Struktur-Parameter-Inferenz-Ansatz), das aus diesem theoretischen Modell entwickelt wurde, erlaubt den Ruckschluss aus gemessenen Hormonspiegeln auf die (in der klinischen Situation unbekannten) Strukturparameter des Regelkreises, insbesondere die Sekretionsleistung der Schilddruse (GT) und die Summenaktivitat der 5'-Dejodinase (GD). Diese Parameter, fur die in einer Probandenstudie Referenzbereiche ermittelt werden konnten, korrelieren mit physiologischen Pradiktoren der Schilddrusenfunktion. In einer prototypischen diagnostischen Anwendung erwiesen sie sich bei mehreren Krankheitsbildern den bisher ublichen Verfahren uberlegen.