Определение иммуноферментными методами заболеваний щитовидной железы у населения Тульской области

Рисунок 4 Виды узлов щитовидной щелезы

Аденома щитовидной железы или токсическая аденома - один гиперфункционирующий узел, возникший в щитовидной железе, если узлов несколько - это многоузловой токсический зоб. Возникновение узлов обусловлено тем, что разные клетки щитовидной железы могут иметь разную чувствительность к факторам, усиливающим их рост, прежде всего ТТГ, те клетки, которые имеют более высокую чувствительность, активно размножаются, и из них формируется узел. В этих узлах вырабатывается избыточное количество гормонов, и постепенно такие узлы могут выйти из-под контроля [2].

1.1.8 Гормоны щитовидной железы

аболевания щитовидной железы заключаются в ее гиперфункции (гипертиреоз), недостаточности функции (гипотиреоз), воспаления (тиреоидит), увеличения (зоб) и появления в ней злокачественных новообразований. Особое место занимаю аутоиммунные поражения щитовидной железы. Полиморфизм проявлений заболевания щитовидной железы, ее многочисленные «клинические маски» нередко служат основой для ошибочного диагноза, и как следствие неадекватного лечения.

Учитывая высокую распространенность заболеваний щитовидной железы, важное значение приобретают их своевременная и полноценная диагностика. В настоящее время оценка функции щитовидной железы включает комплекс методов: клинических, ультразвуковых, радиологических, патоморфологических и лабораторных. К последним относят, прежде всего, определение методом ИФА концентрации в сыворотке крови тиреотропного гормона (ТТГ), общего и свободного тироксина (свТ4), общего и свободного трийодтиронина (свТ3), тироксинсвязывающих белков часто объединяемых термином «тиреоидный статус». Помимо определения тиреоидных гормонов наиболее значимыми в лабораторной диагностике является определение аутоантител щитовидной железы: антител к тиреоглобулину (Ат-ТГ), антител к тиреопероксидазе (Ат-ТПО), антител к ТТГ - рецепторам [16].

§ Маркеры функционального состояния: ТТГ, общТ4, свТ4, общТ3, свТ3.

§ Маркеры аутоиммунной патологии: Ат-ТГ, Ат-ТПО, Ат-ТТГ.

Маркеры онкологической патологии: Тиреоглобулин (ТГ), кальцитони (КЦ).

Рисунок 5 Химическое строение горморнов Т3 и Т4.

1.2.1 Тиреотропный гормон

Ключевыми гормональными маркерами заболеваний щитовидной железы являются ТТГ и свТ4.

1. Уровень ТТГ в крови - стратегический маркер функционального состояния щитовидной железы.

а) ТТГ является гликопротеидом, секретируется базофильными клетками передней доли гипофиза и состоит из двух нековалентно связанных субъединиц, обозначаемых как альфа и бета-субъединицы. Альфа-субъединица является общей для ряда гипофизарных гликопротеидов, таких как хронический гонадотропин, фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны. Бета-субъединица определяет биологическую и иммунологическую специфичность, что позволяет распознавать и отличать ТТГ от других гликопротеидов гипофиза методом ИФА, используя моноклональные антитела.

Между уровнем ТТГ и Т4 имеется логарифмическая зависимость: при изменении Т4 в два раза ТТГ возрастает или снижается в 100 раз, т.е. существенные изменения ТТГ можно зарегистрировать при незначительных отклонениях Т4. ТТГ служит своеобразным эндогенным индикатором биологической активности Т4. Такое соотношение делает исключительно значимым определение ТТГ для оценки функционального состояния системы гипофиз-щитовидная железа. Основанием первостепенной важности определения ТТГ в крови пациентов является количественная характеристика взаимоотнашений ТТГ и св Т4.

Современные методы ИФА определения ТТГ основаны на различных иммунометрических принципах и обладают высокой чувствительностью до 0,1 мМЕ/л (наборы второго поколения) и до 0,01 мМЕ/л (наборы третьего поколения). Такая чувствительность позволяет в большинстве случаев дифференцировать начальные стадии тиреоидной дисфункции и исключить проведение дорогостоящего ТРГ-теста [16].

б) Клиническое значение определения уровня ТТГ в диагностике заболеваний тиреоидного статуса:

§ При первичном гипотиреозе наблюдается снижение концентрации тиреоидных гормонов Т3 и Т4 и патологическое секреция ТТГ;

§ При вторичном гипотиреозе прекращается секреция ТТГ гипофизом, щитовидная железа получает малое количество стимулов для синтеза Т3 и Т4;

§ Для дифференциации вторичного и первичного гипотиреоза используется Тиреотропин - релизинг гормон ТРГ - стимулирующий тест или использование наборов ТТГ с чувствительностью не менее 0,01 мМЕ/л;

§ При гиперфункции щитовидной железы частично или полностью подавляется синтез ТТГ;

§ У беременных женщин и женщин, принимающих контрацептивы, наблюдается нормальный уровень ТТГ и повышенные уровни Т3 и Т4, такое соотношение имеет место при эутериозе;

§ Патологический уровень ТТГ (ниже 0,1 и выше 10 мМЕ/л) параллельно с повышенными уровнями Т4 и (или) Т3 явно указывает на гипертиреоз, пониженный уровень Т4 подтверждает гипертиреоз;

§ Синтез ТТГ может нарушаться (концентрация Т3 и Т4 в норме) при:

§ рассеянных автономных клетках или их скоплениях;

§ у тяжелобольных или пациентов, проходящих курс лечения;

у пожилых людей часто наблюдается пониженные уровни ТТГ (ниже 0,1 мМЕ/л) [16]. Таблица 1. Диагностическая ценность определения концентрации ТТГ

в) Аномальные уровни ТТГ.

Пониженные: общие заболевания в пожилом возрасте, акромегалия, синдром Кушинга, психическая анорексия, вторичная аменорея, замедленное половое развитие, синдром Клайнфельтера, эндогенные депрессии, хроническая почечная недостаточность, цирроз печени, тяжелые общие заболевания, прием лекарственных препаратов (кортикойдов, апоморфина, дофамина, верапамила, гепарина).

Повышенные: после тяжелых физических нагрузок, диагностических тестов с использованием радиактивного йода, прием лекарственных препаратов (амидопирина, хлорпромазина, галоаперидола, йод-содержащих препаратов).

г) Контроль уровня ТТГ в процессе лечения.

§ Синтез ТТГ подавляется в процессе лечения Л- тироксином или в течении послеоперационной заместительной терапии. Нормальные или повышенные уровни ТТГ свидетельствуют о неадекватной доле препарата - неверно проводимой гормональной терапии, периферической резистентности к тиреоидным гормонам или наличие антител к белкам щитовидной железы.

§ Для оценки адекватности терапии первичного гипотиреоза важно помнить что, уровень гормона ТТГ нормализуется не ранее, чем через 2 месяца после восполнения диффицита Т4.Таким образом, достижение с той или иной скоростью, в зависимости от клинической ситуации, расчетной дозы заместительной терапии (ориентировочно 1,6 мг/кг массы тела) должно сопровождаться контрольными определениями ТТГ спустя 2 месяца. Более раннее исследование неизбежно влечет за собой ошибочное заключение о недостаточности терапии.

§ При достижении клинического и лабораторного эутиреоза, дальнейший лабораторный контроль (по уровню ТТГ) целесообразно проводить с интервалом 1 раз в 6-12 месяцев пожизненно при гипотиреозе и 1 раз в 1-3 месяца (в зависимости от клиники) на протяжении полутора - двухгодичного периода лечения диффузного токсического зоба.

1.2.2 Тироксин (Т4)

Т4 продуцируется только клетками щитовидной железы. Лишь незначительная часть (0,03% Т4) находится в свободной форме, но именно он обуславливает биологическую активность гормона. Чаще всего в лабораториях измеряют концентрацию ТТГ и суммарного Т4. Но при этом, в случае субклинического гипертиреоза общий Т4 остается в норме, тогда как св. Т4 возрастает в несколько раз. Как и общий, свТ4 понижен в случае пациентов с явным гипотиреозом. Поэтому диагностическим важным является определение концентраций свТ4. Эти обстоятельства позволяют использовать его определение в качестве наиболее адекватного и прямого маркера гормональной функции щитовидной железы, а так же при всех состояниях, сопровождающихся изменением концентрации связывающих белков.

Физиологические состояния, приводящие к изменению уровня тироксина крови.

У здоровых новорожденных концентрация свТ4 и общего Т4 выше, чем у взрослых. У взрослых уровень Т4 и свТ4 после 40 лет снижается с возрастом. У женщин концентрация тироксина ниже, чем у мужчин. Во время беременности концентрация тироксина нарастает, достигая максимальных величин в 3 триместре. В течении года максимальные величины Т4 наблюдаются в период между сентябрем и февралем, минимальные- в летнее время. В течении дня максимальная концентрация тироксина определяется с 8 до 12 часов, минимальная - с 23 до 3. Гемолиз, многократное замораживание сыворотки могут привести к снижению результатов для Т4. Высокие концентрации билирубина в сыворотки способствуют завышению результатов. При проведении анализа на тироксин необходимо учитывать тот факт, что наличие консерванта ЭДТА при проведении анализа дает ложнозавышенные результаты свТ4.

Голодание, питание с низким содержанием белка, контакт со свинцом, тяжелые мышечные упражнения и тренировки, различные виды стрессов, потеря веса у женщин при ожирении, хирургические операции могут способствовать снижению показателей свТ4. Гиперемия, ожирение прерывание приема героина (вследствии увеличения транспортных белков) вызывает увеличение Т4, героин снижает св Т4 в сыворотке крови. Курение вызывает как занижение, так и завышение результатов исследования на тироксин. Наложение жгута при взятии крови с работой и без «работы рукой» вызывает увеличение Т4 и свТ3 [16].

а) Показаниями к назначению определения в сыворотке крови содержания Т4 являются:

§ Диагностика гипер или гипофункции щитовидной железы;

§ Наблюдение за состоянием больного во время лечения.

б) Клиническое значение определения уровня Т4 в диагностике заболеваний щитовидной железы:

§ При гипертиреозе концентрации свТ4 повышена, концентрация ТТГ понижена;

§ При «изолированном» Т3 гипертиреозе концентрация свТ4 может быть повышена, а концентрация общего Т4 не превышает нормы;

§ На начальной стадии гипотиреоза концентрация свТ4 понижается раньше концентрации общего Т4. Диагноз подтверждается в случае повышения концентрации ТТГ.

Таблица 2

Диагностическая ценность определения концентрации Т4 [16].

в) Контроль уровня Т4 в процессе лечения.

При тиреотоксикозе быстрее нормализуется уровень тиреоидных гормонов, чем секреция ТТГ. Таким образом, определение свободного Т4 или свободногоТ3 при изолированном Т3-токсикозе, начиная с 3-х месяцев лечения, служит наиболее достоверным показателем эутиреоза и может указывать на желательность дополнительного назначения препаратов Т4 по схеме «блокада + замещение» под контролем дополнительного определения ТТГ. При оценке значения свободного Т4 у больных, находящихся на заместительной терапии препаратами тироксина следует принимать во внимание наличие транзиторного подъема свободного Т4 на 10-15% в течении 3-4 часов после приема последней дозы препарата [16].

Во время стандартного лечения зоба или послеоперационной заместительной терапии Л-тироксином, уровни Т4 не являются клинически значимыми. Рекомендуется проводить определение уровней Т3.

При гипотиреозе Л-тироксин способствует повышению уровней ТТГ и Т4 до нормы. Повышенные концентрации Т4 и св Т4 ( концентрации ТТГ в районе нижнего предела нормы) наблюдаются при выборе адекватной заместительной терапии. Во время тиреостатической терапии концентрации Т4 в районе верхнего предела нормы имеют место при выборе адекватной поддерживающей дозы.

1.2.3 Трийодтиронин (Т3)

Около 80% общего количества Т3 образуется в результате дейодирования Т4 в периферических тканях (печени, почках), а 20% секретируется щитовидной железой. Т3 связывается с рецепторами клеток-мишеней со сродством, в 10 раз превышающим сродство Т4. Содержание свободного Т3 составляет около 0,3 % от общего содержания гормона в сыворотке, как и в случае свТ4, содержание свТ3 не зависит от концентрации связывающих белков. Т3 в основном связан с тироксинсвязывающим глобулином.

Физиологические состояния, приводящие к изменению уровня Т3 в крови Концентрация Т3 в сыворотке новорожденных через двое суток после рождения составляет 1/3 от концентрации у взрослых. К 11-15 годам концентрация Т3 достигает уровня взрослых. У мужчин и женщин старше 65 лет наблюдается снижение Т3 и свТ3 в сыворотке и плазме. У женщин отмечаются более низкие концентрации Т3 и свТ3, чем у мужчин на 5-10 %. Для показателей Т3 и свТ3 характерны сезонные колебания: максимальный уровень Т3 приходится в период с сентября по февраль, минимальный - на летний период. При голодании плохом питании с низким содержанием белков, низкокалорийной диете, тяжелых физических нагрузках у женщин, потере веса у пациентов Т3 снижается. Увеличение Т3 наблюдается при нарастании веса тела, физических упражнениях. Снижение свободного Т3 наблюдается также при большой потере веса при ожирении у женщин. У пожилых людей уровни Т3 на 10-50% ниже, чем у молодых. Это происходит в результате снижения скорости периферического превращения Т4 в Т3 9 у мужчин старше 60 и у женщин старше 70 лет).

Во время беременности (особенно в ходе третьего триместра) концентрация Т3 может возрастать в 1,5 раз величин в норме. После родов уровень Т3 нормализуется в течении недели [16].

Заболевания и состояния, при которых возможны изменения уровня Т3 в крови

После абортов, при острых заболеваниях, гемодиализе, гипертермии, плазмофарезе, у недоношенных новорожденных, тяжелых заболеваниях Т3 снижается. Увеличение Т3 наблюдается при гемодиализе, героиномании, прерывании приема героина.

а) Показания к назначению определения в крови Т3 является:

§ При подозрении на гипотиреоз (при нормальном уровне Т4) или при нарушении связывающей способности белков сыворотки.

б) Клиническое значение определения уровня Т3 в диагностике заболеваний щитовидной железы:

§ Дифференциальная диагностика Т3 гипертиреоза (10%) случаев; Диагностика начальной стадии гиперфункции, в частности автономных клеток;

§ Рецидив гипотиреоза, симптоматическое повышение уровня Т3;

§ Острый гипертиреоз после подавляющей терапии.

Таблица 3

Диагностическая ценность определения концентрации Т3 [16].

в) Контроль уровня Т3 в процессе лечения

Во время стандартного лечения зоба или послеоперационной заместительной терапии Л-тироксином уровни ТТГ и Т3 измеряются для предотвращения передозировки.

При лечении гипотиреоза Л-тироксином повышение уровня Т3 значительно выражено значительно меньше Т4. При введении больших доз Л-тироксина ТТГ подавляется до неопределяемых значений. Для исключения передозировки лекарственных препаратов проводят контроль уровня Т3, который находится в пределах нормы.

В начале курса тиреостатического лечения гипертиреоза уровни Т3 возрастают в результате компенсации Т3.

Образцы крови для анализа на ТТГ и свТ3 берут через 12 или, предпочтительно, через 24 часа после последнего введения препарата.

Синдром низкого уровня Т3 (пониженные концентрации Т3 и свТ3) наблюдается при неирогенной анарексии, последней стадии почечной недостаточности, декомпенсированном церозе печени, поздних стадиях опухолевых заболеваний, септических состояниях, острой или легочной недостаточности. а синдромом низкого уровня Т3 следует синдром низкого уровня Т4.

Следует отметить, что в реальной клинической деятельности наряду с оценкой функциональной активности щитовидной железы практически всегда имеется необходимость уточнения этиологического фактора заболевания, например провести дифференциальную диагностику между йоддефицитным зобом и аутоиммунными заболеваниями щитовидной железы.

Нарушение функции щитовидной железы приводит ко многим тяжелым заболеваниям, так Т4 Т3, образующиеся в щитовидной железе под действием тиреотропного гормона, регулируют множество процессов в организме. Т3 и Т4 увеличивают скорость обменных процессов (ускоряют катаболизм белков, жиров, углеводов), необходимы для нормального развития ЦНС, увеличивают ЧСС и сердечный выброс (наиболее вероятно за счет повышения чувствительности рецепторов миокарда к катехоламинам и прямого токсического эффекта тироксина на миокард), влияют на водно- солевой обмен (подавляют продукцию антидиуретического гормона). Крайне разнообразные эффекты йодсодержащих гормонов на клетки- мишени (практически все клетки организма) объясняют увеличение синтеза белка и потребления кислорода [13].

По традиции биохимические исследования в диагностике заболеваний щитовидной железы называют тестами тиреоидной функции, подразумевая при этом первоочередное определение ТТГ, общего и свободного Т4 [13].

Щитовидная железа продуцирует йодсодержащие гормоны (тироксин и трийодтиронин) и кальцитонин [4]. Клетки щитовидной железы синтезируют тиреоглобулин, молекула которого содержит ряд аминокислот и в их числе тирозин. Тирозин и йод являются исходными продуктами для синтеза тиреоидных гормонов. Йод поступает в организм с пищей и водой. Суточная потребность человека в йоде составляет 150 мкг.

Конечным продуктом биосинтеза и активными гормональными соединениями являются тетрайодтиронин, или тироксин (Т4), и трийодтиронин (Т3), которые отличаются содержанием йода (четыре и три атома йода соответственно). Щитовидная железа секретирует Т4 в 10-20 раз больше, чем трийодтиронина. Но при этом активность трийодтиронина в 3-5 раза превышает активность тироксина. В норме более 99,95% Т4 и более 99,5% Т3 связанны с белками плазмы. В то же время биологически активными являются проникающие через клеточные мембраны транспортные свободные формы гормонов. Поскольку Т3 связан с белками менее прочно, чем Т4, биологическая активность его выше. Существует даже мнение, что тироксин не обладает собственной биологической активностью и его следует рассматривать как прогормон [20]. Действительно, около 80% Т4 подвергается монодейодированию (теряется один атом йода) и превращается в Т3. Этот процесс происходит преимущественно в печени и почках. Основное количество трийодтиронина (80%) образуется вне щитовидной железы путем дейодирования Т4. Щитовидная железа секретирует только 20% необходимого количества Т3. Однако биологический эффект тиреоидных гормонов предпологает наличие Т3 и Т4, обладающая взаимодополняющим действием. Для получения максимального эффекта действия тиреоидных гормонов наличие тироксина совершенно необходимо [20].

Тиреоидные гормоны оказывают воздействие на все системы организма. Они особенно важны для развития ЦНС. Достаточное количество тироксина является непременным условием нормального развития головного мозга новорожденного [4].

В некоторых странах определение уровня ТТГ в крови новорожденных используют как скрининговый тест в диагностике кретинизма, сочетая этот показатель с диагностикой фенилкетонурии. При кретинизме уровень ТТГ всегда высокий. Для точной диагностики определение уровня ТТГ всегда сочетают с параллельным измерением уровня Т4.

1.3 Исследования функции щитовидной железы

Начальные проявления любых заболеваний щитовидной железы могут быть очень слабыми и незаметными. Ранняя диагностика таких заболеваний (учитывая их широкую распространенность среди населения и разнообразие признаков) требует врачебной настороженности. Это особенно важно при наличии других заболеваний, которые часто сопровождаются нарушениями функции щитовидной железы или являются следствием таких нарушений. В настоящее время существуют несколько методов диагностики функции щитовидной железы.

1. Если увеличение щитовидной железы еще не заметно на глаз и выявлено врачом при осмотре, назначают ультразвуковое исследование (У И) щитовидной железы. Эта диагностическая процедура, позволяющая точно установить размер щитовидной железы. У И щитовидной железы не требует ни какой специальной подготовки. Перед исследованием можно есть, принимать лекарственные препараты. На эту процедуру пациента, как правило, просят принести полотенце или салфетку - ими вытирают гель, который в процессе исследования наносят на шею, чтобы устранить воздушный зазор между датчиком прибора и кожей [2]. Желательно повторное исследование проводить на одном и том же аппарате и одним специалистом. Это позволит точнее оценить изменения размеров щитовидной железы.

При низком расположении щитовидной железы, когда она либо целиком, либо ее нижняя часть располагается за грудиной, У И не позволяет точно оценить ее размер, так как ту часть железы, которая находится за костями, ультразвук не «увидит». В этой ситуации оценить размер железы может оценить сцинтиграфия с радиоактивным йодом, рентгенография загрудинного пространства или компьютерная томография [2].

2. Метод сцинтиграфии - радиоизотопное исследование щитовидной железы уже много лет используется для изучения функции и структуры этого органа. Он основан на способности клеток щитовидной железы захватывать йод, который необходим ей для синтеза гормонов. Поглощение йода щитовидной железой примерно в 100 раз превышает его накопление окружающими тканями, что создает идеальные условия для ее обнаружения с помощью радиоактивных изотопов йода. При этом исследовании используют такте радиоактивные изотопы йода, как йод - 131 или йод - 123. Может использоваться технеций - 99м пертехнетат, который также захватывается щитовидной железой, но, в отличие от йода, не используется в образовании гормонов, поэтому быстро выводится.

Компьютер выводит изображение щитовидной железы - сцинтиграмму. Метод позволяет обнаружить зоб при его необычном расположении - например, когда ткань железы в процессе формирования организма во внутриутробном периоде «переместилась» в подъязычную область [23].

Рисунок 6 Сцинтиграмма щитовидной железы

3. Компьютерная томография производится только в особых случаях. Метод позволяет оценить не только форму и размер щитовидной железы, но и ее взаиморасположение с другими органами шеи, то есть ответить на вопрос, сдавливает ли их увеличенная щитовидная железа [2].

Компьютерная томография, по сути дела, представляет собой послойную рентгенографию, когда из последовательно выполняемых снимков формируется объемная картинка органов в исследуемой области.

При выполнении сцинтиграфии и компьютерной томографии не чувствуется никаких неприятных ощущений, серьезным их недостатком является довольно высокая лучевая нагрузка. Понятно, что такие методы не должны использоваться часто, они назначаются только при необходимости, и не чаще чем раз в год [2].

4. Основной обмен является ориентирующим тестом в диагностике нарушений функции щитовидной железы. Его определяют с помощью непрямой колориметрии, особенно на подсчете количества поглощенного кислорода и образования углекислоты. В норме основной обмен составляет +-10%.

5. Определение холестерина в сыворотке крови. Повышение функции щитовидной железы ведет к ускорению процессов выведения многих веществ. Для гипертиреоза характерны низкие цифры холестерина, в то время как при гипотиреозе наблюдаются высокие цифры холестерина. Уровень холестерина изменяется при нарушении функции щитовидной железы настолько постоянно, что этот показатель до разработки методов определения тиреоидных гормонов в крови был объективным критерием оценки функциональной активности щитовидной железы. При гипотиреозе уровень холестерина в сыворотке крови повышается, при тиротоксикозе - снижается. Аналогично изменению концентрации холестерина может изменяться содержание и других фракций липидов крови: фосфолипидов, лецитина, триглицеридов и свободных жирных кислот [2].

6. Измерение времени рефлекса ахиллова сухожилия. При гипотиреозе замедляется скорость проведения глубоких сухожильных рефлексов, включая рефлекс пяточного (ахиллова) сухожилия. Время проведения рефлекса с пяточного сухожилия, которое у практически здоровых людей составляет 230-390 мс, измеряется непосредственно или записывается с помощью специального аппарата с использованием фотоэлемента (рефлексометрия). При тиротоксикозе и умеренно выраженном гипотиреозе показатели рефлекса, как правило, могут находиться в пределах нормы. Определение скорости проведения рефлекса является объективным показателем адекватности заместительной терапии при гипотирозе. амедление проводимости рефлекса выявляется также при атеросклерозе, сахарном диабете, гипокалиемии, нейросифилисе, саркоидозе и других заболеваниях [1].