Determinación de hormonas tiroideas en el laboratorio clínico

1. Determinación de hormonas tiroideas en el laboratorio clínico Héctor Acevedo, Mauricio Gutiérrez & Daniel Neira Tutor: Dr. Luis Salazar

2. Introducción • Las hormonas tiroideas son glucoproteínas de 28000 Daltons de peso molecular. • Son conocidas como T3 y T4 (tiroxina y triyodotironina respectivamente) • Pueden encontrarse libre en el plasma (hormona activa) o unidas a proteínas transportadoras (TBG) • Son fundamentales para el desarrollo de los tejidos y el crecimiento. • Maduración del sistema nervioso. • Funcionan como moderadoras de la velocidad de nuestro metabolismo. • Mantienen la temperatura corporal, el metabolismo de grasa y proteínas, el tono muscular, la motilidad intestinal, el consumo de oxigeno y muchas otras. • Son una llave maestra.

3. Alteraciones funcionales de la Tiroides. • Sobre la acción de la hormona sobre la célula nuestra información es bastante limitada.

4. Ubicación y Constitución de la Tiroides • Se encuentran ubicadas en la glándula Tiroides. • Consta de dos lóbulos simétricos adosados a los lados de la traquea y la laringe unidos por el istmo. • La glándula tiroides es irrigada por dos arterias tiroideas superiores y dos inferiores. • Es inervada por los sistemas adrenérgicos y colinérgicos • esta constituida por vesículas o folículos revestidos por células epiteliales. • El yodo componente fundamental para la Tiroides, se absorbe en el intestino delgado proximal.

5. Ubicación Glándula Tiroides

6. Metabolismo del Yodo • Para biosíntesis, es necesario ingerir 50 mg al año o 1 mg por semana. • Los yoduros ingeridos por vía oral se absorben de forma similar a los cloruros, son eliminados en su mayor parte por los riñones. • En la formación de las hormonas Tiroideas, como primera etapa se produce el transporte de yoduros del liquido extracelular a las células y folículos glandulares. • La membrana Basal de las células tiroideas tiene la capacidad especifica de transportar de manera activa el yoduro en su interior.

7. Etapas del Metabolismo del Yodo

9. Cantidades diarias recomendadas de yodo • Bebés: 40 a 50 microgramos. • Niños • de 1 a 3 años: 70 microgramos • de 4 a 6 años: 90 microgramos • de 7 a 10 años: 120 microgramos • de 11 años en adelante: 150 microgramos • Mujeres embarazadas: 175 microgramos • Mujeres lactantes: 200 microgramos • 1/4 de cucharada pequeña de sal de mesa yodada = 95 µg de yodo Una porción de 170 g de pescado de mar = 650 microgramos

10. Mecanismos de acción Hormonas tiroideas • Intervienen en la maduración de tejidos como sistema nervioso central, huesos o el intestino • Se considera que a través de un mecanismo de difusión pasiva las hormonas Tiroideas pasan al interior de la célula. • Se ha descrito mecanismo de transporte facilitado en algunas líneas celulares de cultivo como neuroblastoma, fibroblastos, células musculares y hepatocitos.

11. Mecanismo de acción a nivel nuclear • En el interior de las células T3 se encuentra unida a un gran número de proteínas • Es en el núcleo donde T3 se encuentra en forma mas eficiente. • Los núcleos de células sensibles a T3 poseen proteínas de gran afinidad por T3.

12. Mecanismo de acción a otros niveles • A nivel Mitocondrial: • Estimulación de la Adenino nucleótido tranlocasa (ANT) que transporta el ADP citosólico a la mitocondria, este funciona a su vez como modulador de las enzimas del ciclo de Krebs y así se favorece la síntesis de ATP y aumento del consumo de oxigeno. A nivel citosólico se conocen receptores citosólicos • Otro efecto es la activación de la Na/K ATPasa que implica activación de mecanismo de trasporte de membrana favoreciendo el ingreso de aminoácidos, glucosa y nucleótidos a la célula. • A nivel de células musculares favorece la despolarización, además actúa sobre el metabolismo de los neurotransmisores.

13. Acciones mas importantes *Sonnecesarias para un correctocrecimiento y desarrollo. *Tienen acción calorígena y termorreguladora. * Aumentan el consumo de oxigeno. *Estimulan la síntesis y degradación de las proteínas. *Regulan las mucoproteinas y el agua extracelular. *Actúan en la síntesis y degradación de las grasas. * Intervienen en la síntesis el glucógeno y en la utilización de la glucosa (azúcar).

14. * Son necesarias para la formación de la vitamina A, a partir de los carotenos. *Estimulan el crecimiento y la diferenciación. *Imprescindibles para el desarrollo del sistema nervioso, central y periférico. *Intervienen en los procesos de la contracción muscular y motilidad intestinal. *Participan en el desarrollo y erupción dental.

15. Regulación de la Secreción de Hormona Tiroides • Para que la regulación de la hormona tiroidea sea constante, operan mecanismos de retroalimentación específicos, a través del hipotálamo e hipófisis anterior para regular la magnitud de la secreción tiroidea. Estos mecanismos lo realizan de la siguiente manera:

16. 1.- Efecto de la hormona estimulante de la tiroides sobre la secreción tiroidea • La hormona estimulante de la Tiroides (TSH), conocida como Tirotropina, incrementa la secreción de la Tiroxina y triyodotironina por la glándula Tiroides, sus efectos específicos son: a) Aumento de la proteolisis de la tiroglobulina almacenada en los folículos, con liberación resultante de las hormonas tiroideas hacia la sangre circulante y disminución de la propia sustancia folicular. b) Aumento de la actividad de la bomba de yoduros, que incrementa la magnitud de captación de yoduro en las células glandulares, aumentando algunas veces el cociente entre la concentración de yoduro extra e intracelular hasta ocho veces por encima de su valor normal.

17. c) Aumento de la yodación de la tiroxina e incremento del acoplamiento para formar las hormonas tiroideas. d) Aumento del tamaño y de la actividad secretora de las células tiroideas. e) Aumento del número de las células tiroideas, además de provocar cambios en las células cuboideas a células cilíndricas, y plegadura importante del epitelio tiroideo hacia el interior de los folículos.

18. 2.-Papel de AMP cíclico en el efecto estimulador de la TSH • La activación del segundo mensajero, el AMP cíclico celular tiene variados efectos sobre la glándula Tiroides. - Primero ocurre la activación de la unión de la hormona estimulante de la Tiroides con su receptor especifico lo que implica que se active la Adenilciclasa de la membrana aumentando la formación de AMP cíclico en la célula. - Por último, el AMP cíclico actúa como segundo mensajero para activar los sistemas de la célula Tiroidea.

19. 3.-Regulación hipotalámica de la secreción de TSH por la hipófisis anterior: hormona liberadora de tirotropina (TRH) • La hormona liberadora de Tirotropina (TRH), regula la secreción de la hipófisis anterior, afectando de forma directa a las células de esta para que incremente su secreción de hormona estimulante de la Tiroides. • El mecanismo molecular implicado en la liberación de la TSH implica la la unión de la TRH a sus receptores de membrana en las células hipofisiarias, entonces se activa un sistema de segundos mensajeros fosfolípidos.

20. 4.- Efecto de retroalimentación de la hormona tiroidea. Regulación de la secreción tiroidea. • Cuando la hormona Tiroidea esta aumentada en los líquidos corporales disminuye la secreción de TSH por la Adenohipófisis. • Uno de los mecanismos que sugiere tal efecto es que la hormona Tiroidea reduciría el numero de receptores de TRH en las células que secretan TSH por tanto disminuiría de manera considerable en estas células el efecto estimulante de la hormona de liberación de Tirotropina del Hipotálamo. • Además de existir un efecto de retroalimentación a través del hipotálamo, funciona en forma lenta un control basado en la temperatura corporal.

21. Regulación de las hormonas tiroideas

22. Variaciones en los niveles de las hormonas tiroideas • TSH • Variaciones intraindividuales: Disminuye durante el día y es más alto a la medianoche que al amanecer. Sus fluctuaciones disminuyen con el envejecimiento. Variaciones fisiológicas son de 20% y sus niveles son más altos en invierno que en verano. • Variaciones fisiológicas: Aumentan sus niveles con tabaquismo, embarazo, insuficiencia renal, hemoconcentración t stress psicológico. Disminuyen en una mala nutrición prolongadad y en patologías agudas severas. Es más elevada en recién nacidos y va disminuyendo hasta los 20 años, aumentando nuevamente en el adulto; es más alta en el hombre que en la mujer, y en blancos que en negros. • Efectos de las drogas: Aumentan con drogas que dismuyen la tiroxina, antagonistas de la dopamina y la prednisona. Disminuye con salicilatos, hormonas tiroideas, dopamina, glucocorticoides, somastostatina y danazol

23. T4 (Tiroxina): • Variaciones intra-individuales: Variación diaria de un 15%. Es más alta en invierno que en verano, en un mismo día puede variar hasta un 50%. • Variaciones fisiológicas: Aumentan los niveles en el embarazo, en convalecencia de hepatitis y en hemoconcentración. Disminuyen en dietas hipoproteicas, en estado de pérdida de proteínas excesiva luego de ejercicios intensos, en patologías agudas severas y en la insuficiencia renal. Es más alta en el hombre que en la mujer. • Efectos de drogas: Aumenta con propanolol, drogas que aumentan TBG, tiroxina y amiodarona en muchos casos. Disminuye con rifampicina, litio, isotretinoína, salicilatos, drogas que disminuyen TBG, diazepan, heparina, trimetoprima, sulfa metoxazol, carbamazepina, ácido valproico, fenitoína y fenilbutazona.

24. T4 libre (Tiroxina libre) • Variaciones intra-individuales: Variaciones diarias de un 15%, alta en invierno, baja en verano. • Variaciones fisiológicas: Aumenta durante el primer trimestre del embarazo y en ayuno prolongado. Disminuye en hemodiálisis. Es más alto en hombres y sus niveles comienzan a disminuir a partir de los 55 años. • Efecto de drogas: Aumenta con heparina, propanolol y ácido valproico. Disminuye con litio, sulfato de metoxazol, nitroprusiatos, salicilatos, fenitoína, carbamazepina, rifampicina.

25. T3 (Triyodotironina). • Variaciones intra-individuales: Variación diaria de un 20% y sus niveles son más altos en invierno que en verano. • Variaciones fisiológicas: Aumento paralelo al de T4 y en estados de obesidad. Disminuye en stress agudo, ayuno prolongado, insuficiencia renal y tabaquismo. • Efecto de drogas: Aumenta con rifampicina, terbutalina, ácido valproico y otras drogas que aumentan paralelamente T4. Disminuye con salicilatos, propanolol, glucocorticoides, cimetidina, propiltiuracil.

26. T3 libre • Variaciones intra-individuales: Similares a las de T3 total. • Variaciones fisiológicas: Aumento paralelo al de T4 libre. Disminuye en forma paralela a la disminución de T3 total. • Efecto de las drogas: Aumento similar al de T4 libre y disminución similar al de T3 total.

27. Alteraciones patológicas de las hormonas tiroideas • Hipotiroidismo: Se llama hipotiroidismo al síndrome que se manifiesta cuando el efecto celular de las hormonas tiroideas disminuye bajo un cierto límite considerado normal. La causa mas frecuente es la disminución de la producción hormonal tiroidea. • El hipotiroidismo se clasifica según sea su lugar de origen, como primario, secundario o terciario. El tipo primario corresponde a una falla en la propia tiroides y es uno de los problemas mas frecuentes. El hipotiroidismo, secundario tiene su origen en problemas de la hipófisis para secretar tirotropina y es menos frecuente. El tipo terciario corresponde a una deficiencia hipofisiaria aislada de tirotropina y se da raramente, sin embargo un problema en el eje hipotálamo – hipófisis – tiroides puede ser producido por cualquier patología o lesión.

28. Hipotoriodismo primario

29. La mayoría de los casos de hipotiroidismo es de tipo primario y aparecen como consecuencia de destrucción autoinmune de la tiroides (enfermedad de Hashimoto) y por tratamiento con radioyodo o cirugía de hipertiroidismo (tiroidectomía extensa). Otras causas menos frecuentes son:  • Hipotiroidismo transitorio por tratamiento con fármacos (carbonato de Litio) • Deficiencia de tirotropina • Defectos congénitos (bloqueo de biosíntesis de tiroxina y la triyodotironina o resistencia en el órgano diana a su acción. (importante en recién nacidos) • Deficiencia grave de yodo.

30. El hipotiroidismo puede ser subclínico, afectando, según se estima, al 8% de las mujeres entre 45 y 50 años. En este caso muchas veces no se encuentran síntomas que señalen el problema, pero es mejor descubrirlo para evitar su evolución a un estado clínico futuro. • En el hipotiroidismo subclínico, las hormonas T3 y T4 suelen aparecer dentro del rango normal. Sin embargo, la hormona tirotropina aparece aumentada. Este aumento indica que la hipófisis reacciona ante una supuesta falla por parte de la tiroides para producir sus hormonas, y por lo tanto la estimula a que produzca más

31. Los signos clínicos de hipotiroidismo son letargia, intolerancia al frío, aumento de peso, sequedad de la piel y pelo, ronquera, relajación lenta de los músculos, reflejos tendinosos y también problemas de infertilidad, cardíacos, estreñimiento, anemia y demencia. • Cuando la condición se transforma en clínica, con síntomas significativos, los valores de la TSH aparecen elevados, pero los de T3 y T4 aparecen en defecto. No hay dudas entonces de que la solución es reemplazar las hormonas faltantes por las hormonas en píldoras, generalmente la T4 conocida como levotiroxina.

32. Hipertiroidismo (tirotoxicosis) • Este término se refiere a la hiperactividad de la glándula tiroides, aunque esta tirotoxicosis también puede deberse a una ingestión excesiva de tiroxina, o menos frecuentemente, por una estimulación aumentada de la hipófisis. La tirotoxicosis aparece cuando los tejidos están expuestos a concentraciones elevadas de hormonas tiroideas. • Los signos clínicos que nos permiten sospechar de hipertiroidismo son: • Baja de peso, con apetito normal • Sudoración e intolerancia al calor • Fatiga • Palpitaciones • Agitación y temblor • Debilidad muscular generalizada • Angina e insuficiencia cardiaca • Diarrea, oligomenorrea e infertilidad • Bocio, retracción palpebral y exoftalmos

33. Las causas de hipertiroidismo pueden derivar de las siguientes patologías: • Enfermedad de Graves (bocio toxico difuso) • Bocio multinodular toxico • Adenoma tóxico solitario • Tiroiditis • Administración exógena de yodo y fármacos a base de yodo • Ingestión excesiva de tiroxina y triyodotironina

34. Bocio • Se llama Bocio al aumento de tamaño del tiroides debido a una multiplicación folicular. Puede presentar en forma difusa o nodular y se diagnostica principalmente con observación y palpación tiroideas y a veces recurriendo a la ecografía o exploración radiológica de la glándula. • Dado que la tiroides es palpable en personas delgadas, si diagnostico en la mayoría de los casos es clínico.

36. El bocio se puede clasificar desde un punto de vista patogénico en: • Bocio simple o coloideo: Se produce por la carencia de yodo o por la presencia de sustancias bociógenas en la dieta. Puede ser endémico o esporádico. El endémico se produce en zonas geográficas con carencia de yodo o en que la población consuma masivamente sustancias bociógenas. Chile tenía muchas zonas de bocio endémico detectadas entre 1955 y 1974; sin embargo la yodación de la sal corrigió este problema • Dishormonogénico: Causado por un defecto congénito en la síntesis hormonal. Puede haber una disminución en el transporte del yodo, déficit de peroxidasa, de la tiroglobulina, o en cualquiera de las etapas involucradas en la síntesis de las hormonas tiroideas. La cantidad insuficiente de ellas trae como consecuencia un aumento de la TSH, el que puede o no ser capaz de compensar el déficit a expensas de una sobreestimulacion de la glándula • Inflamatorio: Tiroiditis aguda o subaguda. • Tumoral: Proceso neoplásico benigno o maligno. (Cáncer de tiroides). • Autoinmune: Tiroiditis crónica, enfermedad de Graves-Basedow

37. Enfermedad de Graves-Basedow • Es la causa mas frecuente de hipertiroidismo. En esta patología el receptor tiroideo para la TSH es reconocido como antígeno, condicionando la producción de anticuerpos, los que al unirse al receptor desencadenan de forma no regulada, el efecto de TSH, y provocan la tirotoxicosis. El anticuerpo producido no estimula, sino que bloquea el receptor de TSH, impidiendo su unión a tirotropina. En otras palabras, los anticuerpos imitan la acción de la hormona hipofisiaria, y por lo tanto faltan los controles reguladores de la síntesis y producción de tiroxina. Posteriormente la secreción de tirotropina se inhibe completamente por las altas cantidades de hormonas tiroideas en el plasma.

39. Cáncer de tiroides: • El cáncer de tiroides es un tumor maligno de crecimiento localizado dentro de la glándula. No es un tipo de cáncer común. Las perspectivas del tratamiento son excelentes ya que la mayoría de ellos pueden ser extirpados totalmente mediante cirugía. • Sin embargo, este tipo de cáncer puede algunas veces reaparecer o extenderse a otras partes del cuerpo, aún muchos años más tarde. Por esta razón, se recomienda que quienes hayan padecido cáncer de tiroides, reciban chequeos de rutina por el resto de sus vidas, para asegurarse de que el tumor no ha reaparecido o expandido. Particularmente, muchos médicos consideran que los exámenes dentro de los 5 a 10 años inmediatamente después de la cirugía, son críticos. • El cáncer de tiroides es más probable que ocurra entre quienes han sido sometidos a radioterapia en la cabeza, cuello, o tórax, durante la niñez. La radiación fue utilizada comúnmente antes de 1960 para reducir amígdalas crecidas o adenoides, para tratar varios problemas de piel (tales como el acné), y para reducir el timo agrandado (un órgano interno del tórax) en los niños.

40. El cáncer de tiroides es también más probable que ocurra por un componente genético. También se postula que la carencia de yodo en la dieta podría ser un factor predisponerte. Sin embargo, esta enfermedad puede ocurrirle a cualquier persona, sin necesidad de presentar estos antecedentes. • Es importante clarificar que la radiación que se utiliza en los diagnósticos con rayos X (por ejemplo, los rayos X utilizados por los odontólogos, radiografías de cuello, tomografías computadas) no tiene relación con el cáncer de tiroides. •  El cáncer de tiroides es a menudo descubierto por los mismos pacientes. Puede ver o sentir una protuberancia o nódulo en la parte anterior del cuello, o su médico puede notar un nódulo durante un examen físico de rutina. Afortunadamente, la mayoría de las veces, los nódulos son benignos, lo cual significa que no son de riesgo para la vida. Sólo 1 de cada 20 nódulos resulta ser maligno.

41. Evaluación de la tiroides • Objetivos • Buscar alteraciones tanto anatómicas como fisiológicas • Anatómicas  tamaño, forma, histiología. • Fisiología  funcionalidad, hiper o hipotiroidismo.

42. Evaluación de la tiroides • Examen anatómico • Ecografía • Tomografía computarizada • Resonancia nuclear magnética • Radiografía de partes blandas cervicales. 2. Exámenes funcionales • In vivo • Captación de I131 • Prueba de perclorato (se usa poco) • Frenación con T3 (se usa poco) • Prueba de TRH • Efectos periféricos

43. Evaluación de la tiroides • In Vitro • Mediciones hormonales • T3 y T4 totales, TSH • T3 y T4 libres • Determinación de T3 reverso. • Determinación de tiroglobulina (Tg) • Efectos periféricos 3. Exámenes mixtos. • Cintigrama tiroideo • Tiroglobulina 4. Otros exámenes. • Anticuerpos antitiroídeos (antiperoxidasa, antitiroglobulina)

44. Determinación de hormonas tiroideas en el laboratorio • Son las mediciones mas representativas de la función tiroidea. Esto es dado por: • Introducción de nuevas técnicas • Mayor sensibilidad en las determinaciones • Diagnostico precoz de patologías tiroideas  Medicion temprana de TSH. • Corresponden al llamado “perfil tiroideo”, que se compone de las mediciones de TSH, T3 y T4

45. Determinación de hormonas tiroideas en el laboratorio Determinación de TSH • Considerado el mejor test para evaluar la función tiroidea • Útil en el diagnostico de hipotiroidismo primario e hipertiroidismo

46. Métodos para determinar TSH • Inmunoensayo por quimioluminiscencia • Inmunoensayo por fluorescencia polarizada • Enzima inmunoensayo • Ensayo inmunoadsorbente ligado a enzima (ELISA) • Radioinmunoensayo (RIA) • Inmunoradioensayo (IRMA)

47. Determinación de TSH • Muestra: suero o plasma con heparina o EDTA y no debe trabajarse con muestras hemolizadas o lipémicas. • Valores de referencia: 0.3 a 4.0 mUI/L. • En recién nacidos: hasta 10.0 mUI/L

48. Determinación de TSH • Valores disminuidos indican presencia de Hipertiroidismo primario • Valores disminuidos con T3 y T4 normales, indican hipertiroidismo subclínico. • Valores elevados son diagnostico de hipotiroidismo

49. Determinación de Tiroxina (T4) • Todos los métodos de análisis empleados en los laboratorios clínicos se basan en inmunoensayos que pueden o no usar marcadores isotópicos. • Métodos isotópicos • Radioinmunoensayo  Emplea I125 para medir la distribución de T4 entre las fracciones ligadas y no ligadas a anticuerpos. Los diferentes kits difieren en la forma de separar las fracciones de T4 marcado libre, T4 libre y T4 unido a anticuerpos.

50. Metodos para determinar Tiroxina (T4) • Métodos no isotópicos. • Inmunoensayo por quimioluminiscencia • Inmunoensayo por fluorescencia polarizada • Enzima inmunoensayo • ELISA • Los fundamentos de estas determinaciones son semejantes a los del RIA, diferenciándose de aquel en la medida de la actividad enzimática, ya que se usa quimioluminiscencia o fluorescencia en lugar de radioactividad