FISIOPATOLOGIA DELLA TIROIDE E DIAGNOSTICA DI LABORATORIO Azienda Ospedaliero - Universitaria Policlinico - Vittorio Emanuele Grazia Politi

Le tireopatie rappresentano la malattia endocrina più frequente, soprattutto nel sesso femminile. E’ stato stimato che in Italia circa il 50% della popolazione apparentemente sana presenti dei noduli tiroidei: - il 15% un gozzo palpabile; - il 10% alterazioni funzionali; - il 5% iper- o ipotiroidismo sintomatici.

La funzione principale della tiroide è la sintesi e l’immagazzinamento degli ormoni tiroidei (OT). L’ unità funzionale è il follicolo.

I tireociti sono cellule differenziate che presentano una spiccata polarizzazione morfologica che permette loro di assolvere alle attività complesse di captazione dello iodio, sintesi e secrezione ormonale.

La colloide (30% della massa tiroidea) contiene la tireoglobulina, che può essere considerata l’impalcatura sulla quale avviene la sintesi degli OT. La tireoglobulina contiene infatti residui di tirosina che vengono iodinati e quindi accoppiati per formare T3 e T4.

La regolazione della secrezione tiroidea avviene su due livelli: 1) Asse ipotalamo-iposifi-tiroide (per mantenere l’omeostasi degli OT nel sangue) 2)Meccanismo di autoregolazione intratiroidea legato al contenuto intraghiandolare di iodio. (per mantenere costante la scorta di OT nella tiroide)

Gli effetti degli ormoni tiroidei (T3) sulla cellula bersaglio: - Azioni genomiche espressione del legame del T3 con recettori nucleari (a livello del DNA mitocondriale aumentata attività termogenica calorigena) - Azioni non genomiche  Recettori di membrana che appartengono alla famiglia delle integrine -site sulla membrana cellulare del Reticolo endoplasmatico- , membrana mitocondriale, membrana nucleare. (effetti cronotrtopo ed inotropo positivi)

Effetti biologici degli ormoni tiroidei - Sono essenziali per un normale sviluppo psicofisico e per i processi di differenziazione. - Controllano il metabolismo proteico, glicidico e lipidico e la funzione di tutti gli organi con effetti biologici che variano da un tessuto all’altro. - A concentrazioni fisiologiche hanno azione anabolica, a concentrazioni patologiche hanno azione catabolica

Diagnosi delle tireopatie Valutazione clinica del paziente 2) Diagnostica per immagini 3) Diagnostica strumentale invasiva - Agoaspirato 4) Diagnostica di laboratorio - Anamnesi - Segni e Sintomi - Esame obiettivo - Ecografia - Ecodoppler - Scintigrafia - TAC - PET

Diagnostica di laboratorio nelle tireopatie Indagini di primo livello - Dosaggio TSH e FT4 - FT3  permette di valutare l’ attività funzionale dell’ asse ipotalamo-ipofisi-tiroide; - Dosaggio degli autoanticorpi ANTI TPO, ANTI TG, TRAB  nelle tireopatie autoimmuni; - Dosaggio tireoglobulina, calcitonina  diagnosi di alcune neoplasie tiroidee. Indagini di secondo livello -Colesterolo, CK, SHBG, ecc  Non sono patognomoniche di tireopatie ma sono modificazioni di alcuni parametri di laboratorio che si riscontrano in alcune patologie, legate e strettamente connesse all’azione degli ormoni tiroidei. Indagini di terzo livello (usate in casi specifici che necessitino ulteriore approfondimento) - Dosaggio dello Ioduro, - Test al TRH - Test di soppressione con L-T3 - Test al perclorato di potassio, - Test alla pentagastrina - Diagnosi molecolari delle forme familiari di Ca midollare tiroide e MEN2

La determinazione del TSH è l’ esame di laboratorio più utile nell’indagine iniziale di valutazione della funzione tiroidea Eutiroidismo  N TSH, N FT3 FT4 Ipotiroidismo  TSH, FT3 FT4 Ipertiroidismo  TSH , FT3 FT4 * TSH V.R. 0,2-4 mU/L

CONDIZIONI CHE DETERMINANO VARIAZIONI DEI LIVELLI SIERICI DI TBG Aumentata TBG Diminuita TBG Cause genetiche Cause genetiche Elevata TBG congenita Bassa o assente TBG congenita Cause acquisite Cause acquisite Ormonali: iperestrogenismo androgeni, glicocorticoidi Farmaci : furosemide, salici- lati, difenilidantoina Malattie sistemiche: mieloma, cirrosi epatica epatiti sindromi nefrosiche porfirie

Antigeni Tiroidei Principali antigeni tiroidei – Tireoperossidasi (TPO) - Tireoglobulina (Tg) - Recettore del TSH (TSHR) Altri antigeni classici - “second colloid antigen” (CA2) - Ormoni tiroidei (T4 & T3) - Sodium-Iodide symporter (NIS) - Pendrina - Megalin (gp330) Nuovi antigeni tiroidei

Sottoclassi Ig1-Ig4 – FC 90% TH 70% GD Anticorpi anti-tireoperossidasi (Anti-TPO,TPOAbs) Sottoclassi Ig1-Ig4 – FC 90% TH 70% GD Policlonalità, eterogeneità ,molecolare:profili o fingerprint epitopici trasmessi geneticamente (NishikawaT,JCEM 1994) Ruolo patogenetico? A)Attività citotossica destruente (Rodien P, JCEM 1996,Guo J JCEM 1997) B)Coinvolgimento nella presentazione autoantigenica (Guo J Clin Exp Immunol 2000) C)Aumento del rilascio di citochine proinfiammatorie indotto da TPO (Nielsen C, Clin Immunol 2009) Azione inibente ATPO Ipotiroidismo Attivazione di complemento Mediazione di ADCC

Quando è utile richiedere il dosaggio di TPOAb? 1)Per la diagnosi eziologica di disordini tiroidei autoimmuni 2)Fattore di rischio per - Patologie autoimmuni - Poliabortività 3)Prima del trattamento con IFN α,IL-2,litio.

Anticorpi Antitireoglobulina (Anti-Tg) Prevalentemente IgG1 (tutte le classi possono essere rappresentate) Non FC Nel 90-95% dei casi associati agli anti-TPO 70-80% di HT- 30% GD

Quando è utile richiedere il dosaggio di AbTG? 1)NON in prima battuta per diagnosi di autoimmunità tiroidea 2)Follow-up dei pazienti con CA differenziato (CDT)

Quando richiedere i TRAb? - Individuazione o esclusione dell’ipertiroidismo autoimmune (diagnosi incerta) TSH-R-SAb Monitoraggio della terapia dei pazienti affetti dal morbo di Graves Oculopatia endocrina isolata - Diagnosi di tiroidite cronica atrofica In gravidanza durante l’ultimo trimestre

Le indagini con il maggior rischio di inappropriatezza sono quelle di laboratorio Una razionalizzazione deve: 1) Non compromettere in alcun modo la qualità del servizio diagnostico 2) Essere razionale ed appropriata dal punto di vista fisiopatologico 3) Essere in linea con i centri di eccellenza endocrinologica internazionali 4) Non comportare alcun disagio per il paziente 5) Assicurare un risparmio in termini economici

La BTA (British Thyroid Association) raccomanda TSH FT4

GOZZO Aumento di dimensioni della tiroide non dovuto a patologie autoimmuni o neoplasie maligne ed associato ad una normale funzione tiroidea Gozzo endemico  da carenza nutrizionale di Iodio Gozzo familiare  rari difetti genetici di enzimi coinvolti nell’ormonosintesi Gozzo sporadico  eziologia ignota

Il laboratorio nel gozzo non tossico Diagnosi 1) Dosaggio ormoni tiroidei Eutiroidismo: Ipotiroidismo subclinico TSH FT4 N 2) Iodiuria indice dell’apporto alimentare di iodio Monitoraggio terapia - Terapia con L-Tiroxina Obiettivo della terapia: mantenere TSH a livelli bassi o semisoppresso (tra 0,4 e 0,1 mU/l) per mettere a riposo la tiroide senza innalzare FT4 ed FT3 a livelli tossici (TSH < 0.1 mU/l) Tireotossicosi iatrogena TSH N FT4 N TSH N FT4 FT3 N/

IPOTIROIDISMI Ipotiroidismo primitivo Ipotiroidismo centrale Congenito Da ridotta massa tiroidea Agenesia-Disgenesia-Ectopia Da ridotta funzione Difetti dell’ormonogenesi Carenza iodica Passaggio transplacentare di farmaci o anticorpi Acquisito Processi autoimmuni Tiroidite di Hashimoto Tiroidite atrofica (mixedema idiopatico) Evoluzione della malattia di Basedow Processi infiammatori o degenerativi (tiroidite di De Quervain) Cause iatrogene e alimentari Tiroidectomia Terapia con radioiodio Farmaci (litio, perclorato, antitiroidei, amiodarone, interferone-) Ipotiroidismo centrale Secondario (di origine ipofisario) Deficit isolato di TSH Panipopituitarismo Terziario (di origine ipotalamica) Ridotta attività biologica del TRH Ipotiroidismo periferico Ipotiroidismo da consumo Resistenza agli ormoni tiroidei Forma generalizzata (sindrome di Refetoff)

IPOTIROIDISMO

Il laboratorio negli ipotiroidismi Diagnosi A) Dosaggi ormonali TSH FT4 FT3 B) Altri parametri + prolattina + colesterolo totale + LDL + trigliceridi anemia C) Autoanticorpi AbATPO AbTG Altri (AGA,EMA,APGA,ecc) Monitoraggio della terapia con L-tiroxina

Ipotiroidismo TSH - FT4 N TSH - FT4 Gozzo IPOTIROIDISMO PRIMITIVO Gozzo Ipotiroidismo post-chirurgico Terapia con radioiodio Tiroiditi TSH - FT4 N IPOTIROIDISMO SUBCLINICO

COME DISTINGUERE LE DUE FORME? TSH N - FT4 IPOTIROIDISMO CENTRALE Deficit di TSH (forma secondaria) Deficit di TRH (forma terziaria) COME DISTINGUERE LE DUE FORME? TEST DI STIMOLO CON TRH

iniezione ev di 200 g di TRH TEST DI STIMOLO CON TRH iniezione ev di 200 g di TRH Picco di TSH (2-5 volte il valore basale) dopo 15-30 minuti e poi graduale ridiscesa Aumento di FT3 ed FT4 dopo 120-180 minuti NEL SOGGETTO NORMALE NELL’IPOTIROISMO IPOFISARIO Risposte assenti o molto ridotte NELL’IPOTIROIDISMO IPOTALAMICO Risposte ritardate e/o protratte o esagerate Utile anche per differenziare due forme di ipertiroidismo TSH-indotto: da resistenza ipofisaria all’azione degli ormoni tiroidei e da adenoma TSH secernente

Monitoraggio terapia con L-tiroxina Ipotiroidismo primario Obiettivo della terapia: mantenere il TSH entro l’intervallo di riferimento Dosaggio TSH FT4 dopo 3-4 mesi dall’inizio del trattamento. Raggiunto l’indice di riferimento TSH ed FT4 1-2 volte l’anno (tranne casi particolari quali gravidanza, terapia con amiodarone, ecc) Ipotiroidismo centrale Obiettivo della terapia: mantenere FT4 entro l’indice di riferimento (terzo superiore) Dosaggio FT4

Sidrome di Refetoff Resistenza generalizzata agli ormoni tiroidei (più del 90% dei casi) TSH FT4 , FT3 Clinicamente: eu/ipotiroidismo Resistenza ipofisaria agli ormoni tiroidei (8% dei casi) TSH FT4, FT3 Clinicamente: ipertiroidismo sin dall’età pediatrica Diagnosi: test di soppressione con LT3 (si somministrano dosi gradualmente crescenti di T3 e si dosano alcuni parametri di laboratorio. L’interpretazione del test si basa sul grado di riduzione di: TSH, colesterolo LDL, trigliceridi e CK e aumento SHBG, ferritina e ACE.

Ipotiroidismi Centrale (ipofisi/ipotalamo) TSH , FT4 Primitivo (tiroide) TSH , FT4 N  subclinico TSH , FT4  conclamato Centrale (ipofisi/ipotalamo) TSH , FT4 Periferico (resistenza generalizzata agli OT) TSH , FT3 FT4  eu/ipotiroidismo

IPERTIROIDISMO E TIREOTOSSICOSI ipertiroidismo: eccesso di sintesi e secrezione di T3 eT4 da parte della tiroide tireotossicosi: sindrome clinica, fisiologica e biochimica dovuta all’esposizione dei tessuti a eccessivi livelli di ormoni tiroidei ipertiroidismo presuppone tireotossicosi tireotossicosi può non dipendere da ipertiroidismo

TIREOTOSSICOSI CLASSIFICAZIONE Senza iperfunzione tiroidea Fase di tireotossicosi nella tiroidite subacuta Fase di tireotossicosi nella tiroidite silente Non di origine tiroidea Factitia e iatrogena Struma ovarico Metastasi funzionanti di carcinomi tiroidei differenziati

TIREOTOSSICOSI CLASSIFICAZIONE Con iperfunzione tiroidea Gozzo diffuso tossico (Morbo di Basedow) Gozzo multinodulare tossico Adenoma tossico (Morbo di Plummer) Ipertiroidismo da eccesso di iodio Fasi di ipertiroidismo nella tiroidite di Hashimoto Ipertiroidismo da spillover specificity da tumori secernenti CG Inappropriata secrezione di TSH Da adenoma ipofisario TSH secernente Da resistenza ipofisaria agli ormoni tiroidei

Il laboratorio negli ipertiroidismi Diagnosi Dosaggio ormoni : Subclinico  TSH FT4 FT3 N Conclamato  TSH /soppresso FT4 FT3 Altri parametri -Ipocolesterolemia - aumento enzimi epatici -Aumento SHBG - Diminuzione LDL -aumento Ca - Anemia 3)Autoanticorpi TRAB AbTPO AbTG ecc..

Monitoraggio della terapia dell’ipertiroidismo Obiettivo della terapia: mantenere FT4 e TSH entro il range di riferimento Dosaggio dopo 1 mese e mezzo-2 mesi FT4 Dopo 3-4 mesi TSH (perché si normalizza più tardivamente) FT4 e TSH 3-4 volte l’anno. -Elevati livelli di TSH anche in presenza di valori di FT4 nella norma indicano sovradosaggio - .

IPERTIROIDISMO CENTRALE DA INAPPROPRIATA SECREZIONE DI TSH TSH FT4 FT3 - Adenoma ipofisario secernente TSH (Tsoma) - Resistenza ipofisaria agli OT (THR) 1)Test di stimolo con TRH (nel Tsoma assenza di risposta, nella THR aumento della risposta) 2)Test di soppressione con LT3 (Tsoma non si sopprime, nella THR TSH soppresso )

Test al TRH - Assenza di risposta : Tsoma - Risposta normale : Resistenza agli OT (THR)

NEOPLASIE TIROIDEE Adenocarcinomi Carcinoma Midollare Differenziato : - Papillare - Follicolare Indifferenziato: A piccole cellule A cellule giganti Carcinoma Midollare Altri (sarcoma, linfoma, tumori metastatici)

Follow-up del Ca differenziato Il contributo del laboratorio nei Ca tiroidei Follow-up del Ca differenziato Diagnosi precoce e follow-up del Ca midollare

Follow-up del Ca differenziato Monitoraggio della terapia con L-tiroxina Obiettivo della terapia : - Correggere l’ipotiroidismo post chirurgico mantenendo FT4 entro IR - Mantenere TSH soppresso e ridurre lo stimolo alla crescita indotto dal TSH (<0,1 mU/l) Dosaggio TG+AbTG Per precoce individuazione di persistenza o recidiva di malattia - Dopo 3 mesi dal trattamento iniziale dosaggio LT4 - Dopo 6 mesi TG+AbTG (Eco al collo) basale dopo stimolo con THYROGEN

CLASSIFICAZIONE DEL CMT 1) FORMA SPORADICA → 75% circa dei casi 2) FORMA FAMILIARE →25% circa dei casi Sindromi cliniche : MEN II A (Multiple Endocrine Neoplasia type II A)→CMT associato a feocromocitoma (50%), mono o più spesso bilaterale, a iperplasia delle paratiroidi (10-25%) → Tipo I: con lichen amiloidosico cutaneo a livello scapolare → Tipo II: associata a morbo di Hirschsprung MEN II B (Multiple Endocrine Neoplasia type II B)→CMT associato a feocromocitoma, a neuromi mucosi, a ganglioneuromatosi gastrointestinale e ad un caratteristico habitus marfanoide FMTC ( Familial Medullary Thyroid Carcinoma) →CMT non associato a MEN

Diagnosi precoce e follow-up del Ca midollare Dosaggio Calcitonina Test alla Pentagastrina  un aumento di 3-5 volte il valore basale (>100pg/ml sono indicativi di Ca midollare) Indagini citogenetichemutazione puntiforme del gene RET( la presenza nel tessuto neoplastico e nelle cellule germinali depone per la forma familiare)

Aumento del carico funzionale tiroideo con aumentato fabbisogno funzionale di Iodio Aumento tolleranza immunologica In gravidanza

AbTPO e AbTG in gravidanza A)In donne con tiroiditi autoimmuni in secondo o terzo trimestre di gravidanza si ha riduzione del titolo anticorpale del 50-70% rispetto all’inizio della gravidanza (terapia con L-Tiroxina > 30-40%) B)Il 17-20% di donne gravide con anamnesi negativa per AIDT nel primo trimestre presentano anticorpi AbTPO e AbTG 1) Aborti ricorrenti (tasso 3-4 volte più alto) 2)Parto pre-termine (tasso 2 volte più alto) 3)Insuccesso delle tecniche di fecondazione artificiale Risposta positiva al pretrattamento con L-Tiroxina PPT Risposta negativa al pretrattamento con L-Tiroxina

PPT Fattori di rischio: multiparità ed aborti spontanei Gozzo piccolo non dolente - Tireotossicosi transitoria, a bassi livelli di captazione - Risoluzione 3-9 mesi dal parto - 20-30% dei casi ipotiroidismo permanente (a 3-4 anni dopo il parto) Fattore predittivo AbTg ed AbTPO ad alto titolo, ipotiroidismo grave - Rischio di recidiva 70% - Pretrattamento con L-T4: non previene la PPT

In tutte le gravide, nel primo trimestre di gravidanza, andrebbe effettuato uno screening della funzionalità tiroidea TSH-AbTPO Soprattutto se presente familiarità per: - Malattie autoimmuni - Tireopatie - Diabete mellito I tipo - Aborto ricorrente L’ipotiroidismo clinico e subclinico devono essere trattati immediatamente. (1° trimestre TSH>2,5 ; 2°-3° trimestre TSH > 3) Nel terzo trimestre di gravidanza Nelle gravide con morbo di Basedow o mixedema primitivo vanno dosati i TRAB Nel periodo post-partum (3-9 mesi) devono essere seguiti frequenti controlli della funzione tiroidea.

Caso clinico: soggetto maschio di 82 anni Il paziente si presenta in laboratorio per un controllo degli esami di laboratorio riferendo di avere gonfiore agli arti inferiori e dolore con difficoltà alla deambulazione da circa una settimana. Da alcuni mesi lamenta ansia, irritabilità, insonnia, dimagrimento di circa 7kg senza polifagia. E’ in cura da 2 anni con l’antiaritmico Cordarone per alcuni episodi di fibrillazione atriale. Esame Obiettivo : Rigonfiamento degli arti inferiori (ginocchio-caviglia) con segno della fovea negativo alla digitopressione (Mixedema). Esami di laboratorio: TSH < 0,1 mU/L (v.n. 0,27 – 4,2) FT4>100 pmol/L (v.n. 12 - 22) FT3 20 pmol/L (v.n. 3 – 6,8)

IPERTIROIDISMO DA ECCESSO DI IODIO: AMIODARONE Tipo I insorgenza su una preesistente tireopatia (generalmente gozzo uni o multinodulare) Tipo II insorgenza su una tiroide sana MECCANISMI Tipo I Aumentata sintesi di OT per eccesso di Iodio Tipo II  Rilascio di ormoni tiroidei immagazzinati in tiroide mediante un processo distruttivo

Tireopatie e farmaci Amiodaroneipo/ipertiroidismo IFN-α Ipertiroidismo Litio Ipotiroidismo (blocca la dismissione degli OT) Glucocorticoidi Diminuiscono secrezione TSH e dismissione di OT Iodofori(mezzi di contrasto antisettici, sciroppi per la tosse) Ipo/ipertiroisismo L-Dopa Diminuzione TSH Fenotiazine Aumento TSH Anfetamine Riduzione della conversione periferica dell’ FT4 in FT3 Salicilati Riduzione della capacità legante della TBG

Variazione dei dati di laboratorio per condizioni extratiroidee Variazione dei dati di laboratorio per condizioni extratiroidee. Patologie sistemiche interferenti Sindrome da bassa T3 E’ una condizione caratterizzata da T3/FT3 TSH N / E’ una condizione adattiva di ipotiroidismo volta a limitare il consumo energetico riducendo le proprietà eccito-cataboliche degli ormoni tiroidei. Si manifesta nel corso di alcune malattie acute e croniche come infezioni, neoplasie, ustioni, infarto, digiuno prolungato, interventi chirurgici importanti. La patogenesi è da ricercarsi nella ridotta conversione periferica della T4 in T3 per diminuzione dell’attività della D1 D2 e aumento dell’attività della D3 ad opera delle citochine della fase acuta. Nei casi più gravi si può avere: TSH FT3 FT4

Grazie per l’attenzione! 