Исследование функции щитовидной железы

Нарушение функции щитовидной железы является одной из наиболее распространенных форм патологии, встречающихся в клинической практике. В связи со стертостью клинических проявлений некоторых заболеваний щитовидной железы, грамотный клиницист должен уметь безошибочно выбрать, какое диагностическое исследование (или исследования) наиболее подходит для подтверждения, уточнения диагноза либо исключения заболевания. В настоящее время, в эру развития совершенных диагностических и лечебных средств, врач может быть в некотором затруднении при проведении рационального выбора среди арсенала доступных тестов. Цель - описание доступных в настоящее время диагностических исследований функции щитовидной железы (см. табл. 1) и обсуждение их применения в клинической практике.

Определение концентрации в крови тиреоидных гормонов и других йодированных соединений и оценка их транспорта

Определение общей концентрации Т4 и Т3 в сыворотке крови и оценка их свободных фракций уже довольно давно стали наиболее распространенными диагностическими методами в тиреоидологии, повсеместно используемыми для оценки тиреоид-зависимого (т.е. обусловленного влиянием тиреоидных гормонов) уровня активности метаболических процессов. Этот подход был разработан в результате использования простых, чувствительных и специфических методов измерения концентрации йодтиронинов, а также в связи с отсутствием специальных методов определения in vivo непосредственных метаболических эффектов гормонов щитовидной железы. Его преимущества состоят в необходимости лишь небольшого количества пробы крови для проведения теста и большом числе измеряемых параметров, а также в доступности и легкости проведения, что позволяет выполнить исследование в лаборатории в обычный рабочий день.
Щитовидная железа является основным источником всех йодсодержащих биологически активных соединений или их предшественников. Нормальные концентрации в сыворотке крови указаны в табл. 2. Следует отметить, что концентрация каждого вещества зависит не только от синтезированного и секретированного щитовидной железой в системный кровоток количества, но также от специфического сродства соединения к белкам-переносчикам, распределения в тканях, скорости деградации и, наконец, выделения.

Табл. 1. Наиболее часто используемые в клинической практике диагностические исследования щитовидной железы.

1 в клинической практике используется весьма редко
2 в современной клинике практически не используется, хотя доступен

Главные продукты, секретируемые щитовидной железой в системный кровоток, - тироксин (Т4), затем в убывающем количестве - трийодтиронин (Т3) и реверсивный трийодтиронин (рТ3). Тироксин и трийодтиронин в наибольшей степени проявляют биологическую активность in vivo, в том числе при экзогенном введении. Они синтезируются и депонируются в коллоиде фолликулов щитовидной железы как часть белковой молекулы тиреоглобулина, который затем гидролизуется с освобождением йодтиронинов (причем Т4 в 10-20 раз больше, чем Т3). При нормальных условиях только незначительные количества тиреоглобулина попадают в циркуляцию- в молярном отношении они составляют наименьшее количество йодсодержащих компонентов сыворотки крови. Исключая Т4, тиреоглобулин и небольшое количество дийодтирозина (ДИТ) и монойодтирозина (МИТ), абсолютное большинство всех других йодсодержащих компонентов сыворотки крови вырабатываются преимущественно экстратиреоидными тканями в процессе последовательного дейодирования Т4. Альтернативный путь метаболизма Т4, включающий дезаминирование и/или декарбоксилирование при сохранении в фенильных циклах атомов йода, приводит к образованию тетрайодтироуксусной кислоты (Тетрак или Т4К) и 3,5,3`- трийодтироуксусной кислоты (Триак или Т3К). Циркулирующий в крови йодированный альбумин образуется в результате неферментативного йодирования плазменного альбумина в щитовидной железе.
Табл. 2. Йодсодержащие компоненты сыворотки здорового человека.

Примечания:
Концентрации йодтиронинов в сыворотке крови при эутиреоидном статусе отличаются значительной индивидуальной вариабельностью. Поэтому для стандартизации показателей применяется расчет доверительных границ нормы при 95% достоверности Гауссовского распределения.
Показатель характеризуется значительным снижением в пожилом возрасте.
Возможна ошибка при определении концентрации (как правило, завышение истинных значений) вследствие перекрестного реагирования с родственными соединениями.
Небольшие количества йодсодержащих белков могут образовываться в периферических тканях или сыворотке посредством ковалентного связывания Т4 или Т3 с растворимыми белками. Хотя физиологическая функция циркулирующих йодсодержащих соединений внетиреоидного происхождения (иных, нежели тиреоидные гормоны), остается неизвестной, определение изменений их концентраций иногда может иметь определенную диагностическую ценность.

Измерение общей концентрации тиреоидных гормонов в сыворотке.

Йодометрия

Атомы йода являются интегральной частью молекул тиреоидных гормонов, составляя в них до 65% от общей массы, и поэтому не удивительно, что определение содержания йода в сыворотке крови было первым методом, применявшимся уже почти 50 лет назад для идентификации и количественного определения тиреоидных гормонов.
Измерение содержания белок-связанного йода было самым ранним методом, использовавшимся для оценки концентрации тиреоидных гормонов в сыворотке. С помощью данного теста определяется общее количество йода, связанного с белковой фракцией плазмы, в которой до 90% приходится на долю Т4. Попытки определить уровень тиреоидных гормонов с большей точностью и с меньшим влиянием негормональных йодсодержащих веществ привели к разработке метода экстракции йода бутанолом и очистки Т4 методом колоночной хроматографии. При экстракции йода бутанолом последовательная экстракция подкисленным бутанолом и промывание щелочным раствором приводят к изоляции йодтиронинов. Измерение Т4 колоночным методом позволяет определить содержание йода в йодтиронинах после их экстракции из сыворотки посредством ионообменной колоночной хроматографии. Однако, в последующем все химические методы измерения концентрации тиреоидных гормонов в плазме были заменены радиоиммунными исследованиями, применение которых исключает влияние со стороны даже небольших количеств негормональных йодсодержащих веществ.
Йодометрия используется для измерения содержания йода в тиреоглобулине при отдельных клинических состояниях, таких как врожденные дефекты гормонообразования, когда предполагается патология процессов органификации йодида и, следовательно, продукции и секреции йодсодержащих гормонов.

Методы радиоиммунного анализа

Присутствующие в норме йодсодержащие компоненты сыворотки легко определяются методами радиоиммунного анализа (РИА). Его принцип состоит в оценке скорости реакции конкурентного взаимодействия измеряемого лиганда (S) и его меченого (обычно I131) изотопом аналога (S*), которые выступает в качестве антигенов, со специфическими антителами - иммуноглобулинами класса G, присутствующими в антисыворотке (антитела - АТ). Антисыворотка может быть поликлональной или содержать моноклональные IgG.
Реакция подчиняется закону равновесия масс. Так, в состоянии равновесия, концентрация S*, связанного с AT в форме комплекса АТ- S*, обратно пропорциональна концентрации S, формирующего комплекс AT-S при условии, что концентрации AT и S* постоянны.
AT-S* + (S) = AT-S + S*
Определение уровня радиоактивности проб AT-S* или свободного (не связавшегося с антителами) S* проводится после их разделения посредством преципитации комплекса антитело-антиген или адсорбции свободного лиганда на индифферентном носителе. Иногда РИА проводится с антителами, фиксированными на твердом носителе, реагирующими с S и S* в растворе. Добавление известного количества S проводится для построения стандартной кривой, описывающей стехиометрическую взаимосвязь между концентрациями AT-S* и S. Эта кривая может быть преобразована в прямую линию в результате математических операций. Отрицательные пробы содержат свободный S*, но не содержат специфических антител к S* или избыточного количества S. Чувствительность метода зависит от аффинности антител и специфических свойств S*. При оптимальных условиях чувствительность метода позволяет определить концентрацию лиганда порядка 1 пг.
Эффективная продукция антител требует презентации антигенов - йодированных аминокислот, посредством конъюгации с альбумином или с какими-либо другими белковыми молекулами или частицами. При проведении определения концентрации йодированные аминокислоты должны быть освобождены от связи с сывороточными связывающими протеинами, главным образом тироксинсвязывающим глобулином (ТСГл), так как константы сродства к транспортным белкам часто эквивалентны константам связывания с иммуноглобулинами. Метод исследования включает экстракцию, конкурентное замещение определяемых аминокислот и инактивацию ТСГл. В идеальном случае, конкурирующие за места связывания соединения должны замещать йодированные аминокислоты в ТСГл, но незначительно или вообще не вмешиваться в протекание специфической иммунной реакции.
Метод радиоиммунного анализа позволяет проводить измерения в образцах цельной необработанной сыворотки. Хотя влияния негормональных йодсодержащих компонентов практически не наблюдается, определенное перекрестное реагирование между связанными, присутствующими в сыворотке в норме другими йодированными аминокислотами, все же существует. Таким образом, проведение валидного исследования требует отбора антител, которые обладают незначительной перекрестной реактивностью или вообще ее не имеют. Это особенно важно, когда концентрация измеряемого вещества ниже, чем концентрация перекрестно реагирующих синергистов. Связывание с иммуноглобулинами редко позволяет дифференцировать L- и D-изомеры йодтиронинов, но это не имеет существенного значения при клинической оценке. Иногда у некоторых пациентов в системной циркуляции присутствуют также антитела к йодтиронинам, что влияет на проводимый РИА в неэкстрагированных образцах сыворотки. В зависимости от метода, применяемого для разделения связанного и свободного лиганда, получаемые результаты могут быть либо заниженными либо завышенными в присутствии таких антител.
Широкий выбор коммерческих наборов для проведения подобных исследований доступен для большинства методов РИА, что делает его приемлемым для всех медицинских центров. Модификации методов РИА позволяют производить измерение содержания Т4 в небольших образцах сухих капель крови на фильтровальной бумаге, что нашло применение в скрининге неонатального гипотиреоидизма.
Первые методы, разработанные для измерения содержания йодированных аминокислот, использующие только что описанный принцип, не включали использование антител. Нативный сывороточный протеин, ТСГл, использовался вместо антител для измерения уровня Т4 в экстрагированной сыворотке. Этот метод оценки конкурентного связывания с белками был постепенно вытеснен методами РИА.

Другие методы

Другая группа методов базируется на принципе радиоконкурентного анализа, но не предусматривает использование радиоактивных соединений. Эти методы, основанные на использовании лиганда, связанного с ферментом, призваны заменить методы РИА. Лиганд, конъюгированный с ферментом, конкурирует с определяемым соединением за места связывания с антителом. Количественная оценка проводится спектрофотометрически посредством оценки оптической плотности растворов, которая изменяется после добавления субстрата ферментативной реакции. Разработаны как гомогенные (технология ферментативно усиленного иммуноанализа, EMIT), так и гетерогенные (ферментативный анализ с использованием иммуносорбентов, ELISA) методы определения концентрации Т4. При методах гомогенного анализа не требуется разделения связанной и свободной фракций лиганда, так как оно обеспечивается автоматически. Один из подобных методов использует фермент малатдегидрогеназу, который неактивен в связанной с Т4 форме. Фермент активируется, при связывании комплекса Т4-фермент с Т4- специфическим антителом. Существуют другие модификации, в которых активный Т4 связывается с другими ферментами, такими как пероксидаза или щелочная фосфатаза. Другие нерадиоизотопные иммунные методы используют флюоресценцию для определения меченых лигандов и радиальную диффузию в агарозном геле для разделения антитела и лиганда на твердом носителе.
Несколько других методов, отличных от йодометрии, радиоконкурентного анализа и ферментативного иммунологического анализа, разработано для измерения содержания Т4 и Т3 в сыворотке и других биологических материалах. Они включают газожидкостную хроматографию, нейтронную активацию и двойное изотопное определение производных тиреоидных гормонов. Однако, в настоящее время эта группа методов используется исключительно в исследовательских целях. Модифицированная версия жидкостной хроматографии позволяет различать D- и L-изомеры йодтиронинов.

Общий тироксин сыворотки

Со времени разработки в начале 70 годов Chopra и сотр. высокоспецифичных и чувствительных радиоиммунологических методов оценки уровня циркулирующего тироксина, радиоиммунный анализ остается стандартным методом измерения уровня общего сывороточного Т4, хотя неизотопные методы анализа также нередко используются. Описанные выше методы, ни один из которых не используется сегодня, включали определение связанного с белком йода, метод экстракции йода бутанолом и измерение Т4 колоночным методом или метод конкурентного связывания с белком. Определение уровня общего сывороточного Т4 является одним из наиболее распространенных тестов и довольно часто используется для скрининга метаболического статуса, зависимого от функции тиреоидных гормонов. В норме концентрация общего тироксина (ОТ4) у взрослых находится в пределах 5-12 мкг/100 мл (64-154 нмоль/л). Хотя измерение ОТ4 отражает функциональный статус щитовидной железы, большое количество факторов может влиять на ОТ4 уровень без изменения уровня основного обмена. Наиболее часто встречающийся из них - это изменение концентрации тироксинсвязывающего глобулина (ТСГл). Высокие или низкие концентрации ТСГл с соответственным увеличением или снижением ОТ4 концентрации не влияют на уровень основного обмена.
Повышенная концентрация эстрогенов при беременности или применение препаратов эстрогенов - наиболее распространенные причины значительного повышения сывороточного ОТ4 при сохранении эутиреоидизма. Сывороточный уровень ОТ4 фактически неопределим у плода до второго триместра беременности. Затем его уровень быстро повышается, достигая верхних значений нормы взрослых людей в течение последнего триместра. Дальнейшее резкое, но преходящее повышение возникает в течение нескольких часов после родов. Уровень ОТ4 остается выше, чем у взрослых до 6-летнего возраста, а последующие, связанные с возрастом, изменения минимальны и неоднозначны. В клинической практике одинаковые нормальные уровни ОТ4 приложимы к лицам обоего пола и всех возрастных категорий старше 6-лет.
Описаны небольшие сезонные колебания и изменения, связанные с изменениями географической локализации места жительства (большая высота над уровнем моря), действием холода и тепла. Различают ритмические колебания уровня сывороточного ОТ4 2-х типов: колебания, связанные с изменениями положения тела и истинные циркадные колебания. Постуральные колебания концентрации тироксинсвязывающих белков не изменяют концентрацию свободного Т4-
Хотя низкие уровни сывороточного ОТ4 обычно связаны с гипотиреоидизмом, а высокие - с тиреотоксикозом, необходимо помнить, что уровень ОТ4 не всегда соответствует концентрации свободного Т4, который представляет собой метаболически активную фракцию (см. ниже). Концентрация ОТ4 в сыворотке может изменяться посредством нескольких независимых механизмов: (1) увеличение или уменьшение поступления Т4, что наблюдается в большинстве случаев тиреотоксикоза и гипотиреоидизма, соответственно- (2) изменения, обусловленные изолированными нарушениями связывания Т4 с сывороточными белками- и (3) компенсаторные изменения концентрации сывороточного ОТ4, обусловленные высокими или низкими уровнями Т3. Состояния, связанные с изменениями сывороточного ОТ4 и их влияние на метаболический статус пациента перечислены в табл. 3.
Табл. 3. Состояния, связанные с изменениями в сывороточной концентрации общего Т4 и их связь с метаболическим статусом.

Повышенный уровень сывороточного ОТ4 при эутиреоидизме наблюдается при семейной дисальбуминемической гипертироксинемии - аутосомно доминантном заболевании, которое характеризуется предпочтительным связыванием Т4 патологической формой сывороточного альбумина. Сывороточный уровень ОТ3 при этом остается в пределах нормы и лица с этим заболеванием сохраняют эутиреоидное состояние, что подтверждается нормальным сывороточным уровнем свободного Т4 и уровнем ТТГ.
Повышенный уровень общего тироксина в сыворотке крови может также наблюдаться при выработке аутоантител к тироксину, что характерно для пациентов с тиреоидитом Хашимото или другими аутоиммунными заболеваниями, а также иногда для пациентов с макроглобулинемией Вальденстрема, связанной с доброкачественной моноклональной гаммопатией.
Повышение уровня общего тироксина сыворотки происходит при наличии периферической резистентности тканей к действию тиреоидных гормонов, впервые описанной Refetoff и сотр. в 1967 году. У таких пациентов может быть увеличение щитовидной железы (зоб) и ряд неврологических нарушений, они могут также характеризоваться некоторым повышением подвижности поведенческих реакций (гиперреактивностью). Кроме того, при этой патологии, в отличие от других состояний или гипертироксинемии с нормальным метаболическим статусом, сывороточный уровень свободного тироксина также повышается. Тем не менее, пациенты с таким нарушением эутиреоидны. Ведение пациента с этим генетическим расстройством, хотя и редко, приводит к несоответствующему лечению гипертиреодизма.
Нарушения функции других органов и систем (нетиреоидные расстройства) также могут сопровождаться повышенным сывороточным уровнем общего тироксина сыворотки. Например, неукротимая рвота беременных также часто связана с увеличенным уровнем общего сывороточного тироксина. При нетиреоидных расстройствах, сопровождающихся высокой концентрацией общего тироксина сыворотки, уровень тироксина обычно возвращается к норме в течение нескольких дней или недель при соответствующей терапии основного заболевания.
Нетиреоидные расстройства могут быть также связаны с низкими уровнями общего сывороточного тироксина, особенно у пациентов с тяжелыми заболеваниями и выраженными нарушениями функций внутренних органов. При улучшении общего статуса и последующем выздоровлении обычно уровень сывороточного общего тироксина возвращается к норме.
В табл. 4 представлены основные причины эутиреоидной гипертироксинемии. Важно своевременно и точно диагностировать эти состояния, чтобы избежать бесполезного и несоответствующего лечения.
Таким образом, необходимо подчеркнуть, что уровень общего сывороточного тироксина не всегда отражает тиреоидный статус организма.
Табл. 4. Основные причины эутиреоидной гипертироксинемии (гипертироксинемии без гипертиреоидизма).

Обычно транзиторные и протекают в легкой форме.
См. табл. 6.
Обычно при тиреоидите Хашимото.
Обозначения: [T4] - концентрация тироксина, СвТ4И - индекс свободного тироксина, СвТ4 - концентрация свободного тироксина, [Тз] - концентрация трийодтиронина, СвТ3И - индекс свободного трийодтиронина, [ТТГ] - концентрация тиреотропного гормона, ТСГл - тироксинсвязывающий глобулин, ТСПА - тироксинсвязывающий преальбумин, - повышенный уровень, -пониженный уровень, N - нормальный или неизмененный уровень

Общий сывороточный трийодтиронин

Концентрация общего трийодтиронина в сыворотке крови определяется посредством использования методов радиоиммунного анализа. Нормальная сывороточная концентрация общего трийодтиронина у взрослых составляет 80-190 нг/100 мл (1,2-2,9 нмоль/л). Половые различия невелики, но различия, связанные с возрастом, более выражены. В отличие от уровня общего тироксина, концентрация общего Т3 в сыворотке у новорожденных низкая и составляет около 50% от нормального уровня взрослого. В течение 24 последующих часов концентрация общего трийодтиронина возрастает, достигая двукратного уровня взрослых и затем быстро снижается в течение последующих суток до уровня верхней границы нормы взрослого, на котором сохраняется в течение первого года жизни. В последующем, по данным ряда исследователей, с раннего детства до поздней старости происходит постоянное снижение уровня общего Т3 сыворотки.
Возможно, это снижение связано скорее с превалированием нетиреоидных нарушений, чем с непосредственными возрастными изменениями функции тиреоидной системы. При интерпретации индивидуальных показателей относительно среднестатических границ нормы необходимо учитывать возраст пациента. Хотя ряд исследований показал наличие положительной корреляция между уровнем сывороточного общего Т3 и массой тела, это может быть также связано с избыточным питанием. Быстрое и значительное снижение сывороточного общего Т3 может наблюдаться в течение 24-48 ч при полном голодании или только при депривации глюкозы.
Как и Т4, в сыворотке крови Т3 связан с ТСГл, хотя с меньшей авидностью. Тем не менее, изменения уровня ТСГл приводят к изменениям концентрации общего Т3 (но не свободного Т3). Следовательно, как и с сывороточным Т4, индекс свободного Т3 может быть определен с использованием той же формулы, что и при расчете индекса свободного тироксина.
Большинство состояний, приводящих к увеличению сывороточного уровня общего Т4, как правило, также характеризуются высокими уровнями общего Т3. Так, сывороточные уровни общего Т3 обычно возрастают при тиреотоксикозе и уменьшаются при гипотиреоидизме. При обоих состояниях соотношение общий Т3/общий Т4 возрастает по отношению к нормальному эутиреоидному уровню. Это увеличение вызвано непропорциональным увеличением концентрации сывороточного общего Т3 при тиреотоксикозе и меньшим снижением при гипотиреоидизме относительно концентрации общего Т4. Соответственно, измерение сывороточного уровня общего Т3 является более чувствительным тестом в диагностике гипертиреоидизма, а измерение уровня общего Т4 более полезно в диагностике гипотиреоидизма.
При некоторых обстоятельствах разница между сывороточными уровнями общего Т3 и общего Т4 или непропорциональна или обратно направлена (см. табл. 5). В таких условиях определение концентрации общего Т3 более предпочтительно. Это помогает также объяснить синдром тиреотоксикоза с нормальным уровнем общего сывороточного Т4 и свободного Т3 (Т3-тиреотоксикоз), при котором в некоторых случаях может наблюдаться увеличение концентрации только свободного Т3. У некоторых пациентов с болезнью Грейвса лечение тиреотоксикоза антитиреоидными препаратами может нормализовать сывороточный уровень общего Т4, но не уровень общего Т3, что приводит к увеличенному соотношению общий Т3/общий Т4. Такие пациенты с преимущественно Т3-предоминирующим типом
болезни Грейвса и соотношением общий Т/общий Т4 больше 20 нг/мкг менее склонны к ремиссиям. В областях со сниженным содержанием йода и пище и у пациентов со сниженной способностью щитовидной железы усваивать йод эутиреоидизм может поддерживаться при низком уровне сывороточных общего Т4 и свободного Т4 за счет увеличенной секреции Т3. Хотя эти изменения имеют рациональное физиологическое объяснение, значимость разницы уровней сывороточных общего Т4 и общего Т3 при других обстоятельствах менее понятна.
Табл. 5. Состояния, которые могут быть связаны с различием в концентрациях сывороточного общего Т3 (ОТ3) и общего Т4 (ОТ4).

Примечания:
Артефакты, зависящие от метода определения гормона в сыворотке крови.
Печеночная или почечная недостаточность, диабетический кетоацидоз, инфаркт миокарда, инфекции и заболевания с повышением температуры тела, рак.
Глюкокортикоиды, йодсодержащие контрастные вещества, пропранолол, пропилтиоурацил,
4- - снижение значения показателя, t - повышение значения показателя, N - нормальный или неизмененный уровень.
Наиболее распространенная причина несоответствия сывороточных уровней общего Т3 и общего Т4 - селективное уменьшение сывороточного уровня общего Т3, вызванное снижением конверсии Т4 в Т3 в периферических тканях. Это уменьшение является интегральной частью патофизиологических изменений при целом ряде нетиреоидных острых и хронических заболеваний и полном или частичном голодании (калорической депривации). При этих состояниях уровень сывороточного общего Т3 часто ниже, чем у пациентов с явным первичным гипотиреоидизмом. При этом такие лица еще не имеют явных клинических признаков гипометаболизма. У некоторых людей сниженное превращение Т4 в Т3 в гипофизе или периферических тканях является врожденным.
Вследствие того, что основное количество Т3 образуется в результате периферического дейодирования Т4, клинические состояния или применение ряда лекарственных средств, нарушающие нормальный метаболизм Т4, снижают уровень Т3 (см. табл. 6).
Принципиальное использование полученных данных об уровне сывороточного Т3 состоит в определении тяжести гипертиреоидизма и в подтверждении диагноза предполагаемого тиреотоксикоза, при которых сывороточный уровень Т4 нормален или его изменения носят сомнительный характер. Кроме того, сывороточный уровень Т3 может определяться для оценки состояния пациентов с автономно функционирующими тиреоидными аденомами, когда может наблюдаться так называемый Т3-доминирующий токсикоз. Такие пациенты могут иметь нормальный или погранично повышенный уровень сывороточного тиреотропного гормона.

Табл. 8, 6. Влияние некоторых лекарственных препаратов на функцию щитовидной железы

Сокращения: t - повышенный уровень- 4- - пониженный уровень- п - неизмененный уровень- Т4 - тироксин- СвТ4 - свободный тироксин- Тэ - трийодтиронин- ТТГ - тиреотропный гормон.

В соответствии с современными представлениями, уровень сывороточного Т3 не играет роли как показатель функции щитовидной железы или как индекс степени тяжести гипотиреоидизма.
Изменения концентрации сывороточного ТСГл влияют на концентрацию общего сывороточного Т3, также как и на концентрацию общего Т4. Присутствие эндогенных антител к Т3 может приводить к увеличению сывороточного уровня общего Т3, но как и в случае повышенного ТСГл, концентрация свободного Т3 остается нормальной и развития гипертиреоидизма не наблюдается.
Назначение широко используемых заместительных доз Т3 обычно порядка 75 мкг/день или 1 мкг/кг массы тела ведет к появлению тиреотоксических значений сывороточного уровня общего Т3. Более того, вследствие быстрой абсорбции в пищеварительном тракте и относительно быстрой скорости деградации, сывороточный уровень значительно варьирует в соответствии со временем взятия крови по отношению к приему гормона.

Определение концентрации свободных тиреоидных гормонов

Незначительное количество тиреоидных гормонов циркулирует в крови в свободной форме, не связанной с сывороточными транспортными белками. Существует термодинамическое равновесие между связанным гормоном и диффузионной фракцией гормона, способной проникать через клеточные мембраны и оказывать влияние на функцию клеток периферических тканей. Хотя изменения уровней сывороточных гормонсвязывающих белков влияют как на общую концентрацию гормонов, так и на соответствующую фракцию свободно циркулирующих гормонов, при эутиреоидизме абсолютная концентрация свободных гормонов остается постоянной. Эти данные согласуются с теоретической концепцией переноса гормонов из крови в ткани. Концентрация свободного гормона в сыворотке коррелирует с тканевым уровнем гормона и с метаболическим статусом. Эта концентрация, возможно, является самым важным параметром в оценке тиреоидной функции, так как непосредственно связана с метаболическим статусом пациента.
За несколькими исключениями, концентрация свободных гормонов высока при тиреотоксикозе, низка при гипотиреоидизме и нормальна при эутиреоидизме даже при изменении концентрации ТСГл при условии, что пациент находится в компенсированном состоянии. Необходимо также отметить, что концентрация свободного Т4 может быть нормальной или даже низкой у пациентов с Т3-доминирующим токсикозом и у пациентов, принимающих Т3 в фармакологических дозах. Иногда концентрация свободного Т4 может быть за пределами нормы в отсутствии явных нарушений тиреоид-зависимого метаболического статуса. Это часто наблюдается при тяжелых нетиреоидных заболеваниях, при которых могут наблюдаться как высокие, так и низкие уровни свободного Т4. Когда эутиреоидное состояние поддерживается назначением Т3 или превалирующей секрецией Т3, уровень свободного Т4 также снижается. Пациенты со многими нетиреоидными нарушениями имеют низкие уровни свободного Т3. Это снижение характерно для всех состояний, связанных с пониженной сывороточной концентрацией общего Т3, вызванной уменьшенной конверсией Т4 в Т3 в периферических тканях. Как уровень свободного Т4, так и свободного Т3 могут выходить за границы нормы у пациентов, получающих множество лекарственных средств. Выраженное увеличение концентраций как свободного Т4, так и свободного Т3 при отсутствии гиперметаболизма типично для пациентов с генерализованной резистентностью к действию тиреоидных гормонов. Концентрация свободного Т3 обычно нормальна или даже повышена у гипотиреоидных людей, живущих в областях, эндемичных по дефициту йода. У них уровни свободного Т4, однако, нормальны или низки.

Прямое измерение концентраций свободных Т4 и Т3

Точное измерение абсолютных концентраций свободного Т4 и свободного Т3 технически сложно и до недавнего времени исследования были ограничены. Для минимизации нарушений связи между уровнем свободных и связанных гормонов эти фракции должны быть разделены посредством ультрафильтрации или диализа при минимальном разведении и небольшом изменении рН или электролитного состава среды. Разделенные свободные гормоны затем измеряются непосредственно методами РИА. Этот метод, вероятно, самый точный из доступных, но небольшие количества слабо связанных диализируемых веществ или лекарственных средств могут удаляться из связи с транспортными белками и измеренная концентрация свободных гормонов в их присутствии может не полностью отражать свободную концентрацию in vivo. Границы нормы различны в зависимости от конкретных используемых методик в различных лабораториях и находятся в пределах между 0,8 и 2,7 нг/дл (10-35 пмоль/л).

Изотопный равновесный диализ (ИРД)

Метод ИРД один из лучших для оценки концентраций свободного Т4 или свободного Т3 более 30 лет. Он базируется на определении содержания Т4 или Т3, которые не связаны и способны диффундировать через диализирующую мембрану (диализируемая фракция - ДФ). Для проведения этого теста образец сыворотки инкубируется со следовыми количествами меченого (обычно по I) Т4 или Т3. Меченые следовые количества быстро уравновешиваются с соответствующим количеством связанных и свободных эндогенных гормонов. Образец затем диализируется с использованием буфера при постоянной температуре, пока концентрации свободного гормона по обе стороны диализирующей мембраны не уравновешиваются. ДФ рассчитывается исходя из содержания меченого гормона в диализате. Влияние радиоактивного йода, присутствующего в качестве загрязнителя в меченом следовыми количествами гормоне, должно быть элиминировано посредством тщательной очистки и различными методами преципитации диализируемого гормона. Уровни свободного Т4 и свободного Т3 могут быть измерены одновременно посредством добавления к образцам Т4 и Т3, меченых 2-мя разными изотопами йода. Ультрафильтрация представляет собой модификацию диализа. Результаты выражаются в виде фракции (ДФТ4 или ДФТ3) или в процентах (% свободного Т4 или % свободного Т3) соответствующих диализируемых гормонов, а абсолютные концентрации свободного Т4 и свободного Т3 рассчитываются из общей концентрации гормона в сыворотке и его соответствующей ДФ. Типичные нормальные уровни свободного Т4 у взрослых 1-3 нг/дл (13-39 пмоль/л) и свободного Т3 - 0,25-0,65 нг/дл (3,8-10 нмоль/л).
Результаты, полученные с использованием данных методов, сравнимы с результатами определения прямыми методами, но данная методика более приемлима для более четкого различения очень низких или очень высоких концентраций ТСГл и применима в присутствии циркулирующих ингибиторов связывания белка. На измеряемую ДФ может влиять температура, при которой проводится оценка, степень разведения, период времени для наступления равновесия и состав разводящей жидкости. Рассчитываемый объем зависит от точности измерения общего Т4 или Т3 и может быть некорректным у пациентов с антителами к Т4 или Т3.

Двухступенчатый иммуноанализ

При этой оценке свободный гормон сначала экстрагируется посредством связи со специфическими антителами (первая ступень)- антитела часто фиксированы на полимерном носителе. После промывания добавляются меченые следовые количества гормонов, которые связываются с незанятыми участками. Концентрация свободного гормона будет обратно пропорционально связана с следовыми количествами гормонов, связавшихся с антителами, и его уровни определяются посредством сравнения со стандартной кривой. Величины, полученные с применением данной методики, сравнимы с величинами, полученными с использованием прямых методов. Данный метод наиболее показателен в присутствии циркулирующих ингибиторов связывающих белков и в сыворотках пациентов с нетиреоидными заболеваниями.

Измерение и оценка свободного Т4

Лучший метод для измерения тиреоид-зависимого метаболического статуса - это измерение свободного сывороточного Т4 посредством равновесного диализа. При этом методе на уровень свободного Т4 не влияют изменения концентрации связывающих белков или нетиреоидные расстройства. К сожалению, метод равновесного диализа достаточно дорогой и громоздкий и поэтому не используется в качестве рутинного. Коммерческие наборы для определения уровня свободного Т4 обычно используют иммунологические методики, но их надежность меньше оптимальной, так как они могут изменяться при заболеваниях или значительных изменениях концентраций связывающих белков. Таким образом, клиническое использование измерений свободного Т4 посредством любых методов может быть ограничено.
Хотя тиреоид-зависимый метаболический статус лучше всего отражается уровнем свободного Т4, с клинической точки зрения адекватной является оценка (или индекс) свободного Т4 (ИСТ4). Индекс свободного Т4 получают посредством экстраполирования уровня общего сывороточного Т4 к определенному непрямым методом уровню ТСГл. Сывороточный уровень ТСГл определяется одним из двух методов, один из которых называется тест связывания тиреоидных гормонов (ТС), а другой - тест связывания Т3 (Т3ТС). Индекс свободного Т4 (ИСТ4) рассчитывается из коэффициента общего Т4 и ТС или из расчета Т4 и Т3ТС. Значение ТС прямо пропорционально уровню ТСГл в сыворотке, тогда как значение Т3ТС обратно пропорционально уровню ТСГл. Результаты, полученные с использованием этих методов, ценны тем, что различия в уровнях сывороточного ТСГл элиминируются и рассчитанный ИСТ4 точно отражает действительный уровень свободного Т4. Например, если проводится Т3ТС, то ИСТ4 может быть рассчитан следующим образом: ИСТ4=Т4(Т3ТС измеренный/Т3ТС средний нормальный).
Нормальные пределы Т3ТС могут колебаться на уровне 25-35%- составляя в среднем 30%. Необходимо отметить, что значительные изменения уровней ТСГл или наличие тяжелых нетиреоидных расстройств могут приводить к несоответствию между рассчитанными и измеренными уровнями свободного Т4.

Измерение общей и ненасыщенной емкости связывания тиреоидных гормонов - суммарная связывающая способность транспортных белков сыворотки

Поскольку концентрация тиреоидных гормонов в сыворотке зависит от их поступления в той же степени, как и от содержания гормон- связывающих сывороточных белков, оценка последних удобна при интерпретации уровней, полученных в результате измерений общей концентрации гормона. Эти результаты могут быть использованы для оценки концентрации свободного гормона, которая важна для дифференцирования изменений общей сывороточной концентрации гормона, обусловленной изменениями концентрации связывающих белков у эутиреоидных пациентов, от изменений, вызванных нарушениями активности щитовидной железы, приводящих к гиперметаболизму или гипометаболизму.

Измерение уровня ТСГл

Концентрация ТСГл в сыворотке может быть измерена либо посредством оценки их общей способности связывания Т4 при насыщении, либо измерены непосредственно иммунологическими методиками. Хотя методы насыщения обеспечивают точную информацию об общей связывающей способности отдельных белков, они являются весьма громоздкими, а их использование утомительным. Суть методов заключается в разделении меченых радиоактивным йодом Т4 среди транспортных белков сыворотки (ТСГл, транстиреин и альбумин), разделяемых затем электрофоретически и определяемых по конкурентному замещению немеченым тироксином. Величины могут варьировать в соответствии с условиями электрофореза, в частности, с типом используемого буфера и рН. Принятые нормы содержания ТСГл для взрослых составляют 14-27 мкг/100 мл сыворотки (180­350 ммоль/л). Метод простого насыщения, использующий ионнообменные носители, по сравнению с электрофорезом, доступен для рутинного исследования в клинических лабораториях.
Иммунологические методы для прямого измерения содержания белков также доступны. Концентрация ТСГл в сыворотке может быть определена методами РИА и посредством метода «ракетного» иммуноэлектрофореза по Лоури, радиальной иммунодиффузией или ферментным иммуноанализом. Еще один метод комбинирует связывание гормона с ТСГл и иммунологические методики. Методы, используемые в коммерческих наборах, доступны для количественного определения сывороточного ТСГл и используют с различными модификациями технические принципы, описанные выше. Некоторые используют конкурентное разделение меченого радиоактивным йодом гормона между эндогенным ТСГл и добавленной антисывороткой к гормону- другие используют специфическую ТСГл сыворотку и Т4 или связанный ТСГл меченый гормон в качестве метки. Абсолютная концентрация в сыворотке взрослого человека в норме варьирует в соответствии с чистотой используемых стандартов. Истинный средний уровень ТСГл - 1,8 мг/100 мл (260 ммоль/л) с пределами 1,1-2,2 мг/100 мл (180-350 нмоль/л) сыворотки.
Концентрация ТСГл в сыворотке варьирует в зависимости от возраста, пола, беременности и постурального статуса. Определение концентрации этих белков в сыворотке частично помогает в оценке значительных отклонений от нормы, также как и при врожденных нарушениях ТСГл. В большинстве случаев тест связывания тиреоидных гормонов in vitro вместе с определением уровня сывороточного ОТ4 позволяет оценить концентрацию ТСГл. Данные могут быть получены из коэффициента теста Т3ТС, выраженные как процент нормального контроля и уровня сывороточного ОТ4, образуя ТСГл-индекс.