HORMONES THYROIDIENNES

HORMONES THYROIDIENNES

Cours de formation continue présidé par Le Professeur N. Ben Rais

Présenté par le Dr R.Ouboukdir

Service de Médecine NucléaireHôpital Ibn Sina

planplan Introduction: Métabolisme des hormones thyroïdiennes: Effets biologiques: Techniques de dosage des hormones

thyroïdiennes: Interférences dans les dosages des hormones

thyroïdiennes: Perturbations des dosages thyroïdiens d'origine

médicamenteuse: Place des dosages de T4L et T3L dans le bilan

thyroïdien fonctionnel: Conclusion:

Introduction La production hormonale de la glande thyroïde est composée de 80 % de la thyroxine (T4) et de 20 % de la tri-iodothyronine (T3). Dans le sérum l’origine de la T4 est uniquement thyroïdienne alors

que 80 % de la T3 provient de la désiodation de la T4 en périphérie.

Le dosage de la fraction libre de T4 (T4L) et de T3 (T3L) a supplanté celui des hormones totales (libres + liées) en raison d’une meilleure sensibilité et spécificité diagnostiques.

Le dosage des hormones totales a une place limitée en recherche ou en cas d’hyperthyroïdie très sévère.

Pour le dosage des hormones libres, la dialyse/RIA est la technique de référence actuelle.

L'interprétation des bilans hormonaux thyroïdiens doit prendre en compte le type et la qualité du dosage effectué, les prises médicamenteuses et la pathologie sous jacente.

Métabolisme des hormones thyroïdiennes

Structure Biosynthèse Distribution et catabolisme Régulation de la biosynthèse Mécanismes d'action


Structure des hormones thyroïdiennes

Les hormones thyroïdiennes possèdent une même structure organique : la thyronine, formée par deux noyaux aromatiques reliés par un pont éther.

Les hormones se différencient entre elles par le nombre et la place variables des atomes d'iode qu’elles portent.


Structure des hormones thyroïdiennes Structure des hormones thyroïdiennes

Précurseurs

tyrosine

33

5

L’iodation en 3 de la tyrosine donne la MITL’iodation en 3 et 5 de la tyrosine donne la DIT


Structure des hormones thyroïdiennes Structure des hormones thyroïdiennes


La thyroglobuline

a) Structure Il s'agit d'une glycoprotéine. C'est une très grosse molécule dimérique (PM= 660.000) dont le

monomère contient 2750 aminoacides. L'iode se fixe sur les résidus tyrosyls.

b) Synthèse La synthèse de la thyroglobuline s'opère par assemblage

successif d'acides aminés le long des ribosomes du réticulum endoplasmique.

La captation d'acides aminés par les cellules thyroïdiennes est très active.

L'adjonction des résidus glucidiques s'opère au stade final de la synthèse dans l'appareil de GOLGI.

L'iodation des tyrosines se situe après assemblage de la molécule de thyroglobuline.

Schéma général


Biosynthèse des hormones thyroïdiennes

Métabolisme des hormones thyroïdiennesBiosynthèse des hormones thyroïdiennesBiosynthèse des hormones thyroïdiennes

CYCLE DE L'IODE:CYCLE DE L'IODE:

Les entrées de l'iode se font surtout par voie digestive (apport alimentaire quotidien de 50 à 100 µg).

L'iode est absorbé sous forme d'iodures I- par l'intestin grêle.

Une absorption pulmonaire de vapeurs d'iode est également possible.

L'iodure diffuse après absorption dans le plasma et les liquides extracellulaires où l'équilibre est atteint 4h après l'ingestion.

L'épuration plasmatique de l'iodure s'effectue par la thyroïde et le rein :


CYCLE DE L'IODE:CYCLE DE L'IODE:

Clairance thyroïdienne : 15-20 ml/mn Clairance rénale : 30-40ml/mn A un degré moindre, l'iodure peut être fixé par :

- les glandes salivaires - l'estomac - les glandes mammaires - les plexus choroïdes

L'élimination s'effectue par les urines et pour une faible part dans les féces.

L'élimination par le lait peut être importante chez la femme.


captation de l’iode Sa captation par la cellule thyroïdienne est liée au

cotransport de sodium pour la traversée de la membrane basale et à l'existence de deux types de canaux anioniques pour le passage dans la colloïde.

La captation d'iodure est stimulée par la TSH et inhibée par le brome ,des anions comme le thiocyanate, SCN- le perchlorate, ClO4- et le pertechnectate.

Il existe une autorégulation par l'iode lui-même. La captation est d'autant plus forte et plus prolongée que

la glande est pauvre en iode et inversement


Biosynthèse des hormones thyroïdiennesBiosynthèse des hormones thyroïdiennesOrganification de l'iodede l'iode

La transformation de l'iode minéral apporté par l'alimentation puis capté par la thyroïde en iode organique immédiatement utilisable pour l'hormonosynthèse est sous la dépendance d'une peroxydase thyroïdienne

2I → I2

Il s'agit d'une enzyme spécifique liée à la membrane qui reconnaît 3 substrats : l'iode, la thyroglobuline et l'H2O2 qui optimise son activité.

La TSH accélère la vitesse d'organification de l'iode.


Biosynthèse des hormones thyroïdiennesBiosynthèse des hormones thyroïdiennesFixation de l'iode sur les groupes tyrosyl de la

thyroglobuline

L'iode ainsi oxydé peut se lier aux résidus tyrosyl de la thyroglobuline (Tg), donnant naissance aux précurseurs des hormones thyroïdiennes : mono-iodo-tyrosine (MIT) et des di-iodo-tyrosine (DIT).

L’iodation de la Tg se fait au pôle apical, dans la substance colloïde.


Biosynthèse des hormones thyroïdiennes

Couplage-Stockage Un résidu de MIT et un résidu de DIT se combinent

pour former la T3, et deux résidus de DIT pour former la T4 ou thyroxine,

La thyroperoxydase intervient également dans le couplage des précurseurs.

La thyroglobuline porteuse d'hormones thyroïdiennes est alors stockée dans la cavité colloïde (réserves thyroïdiennes en hormones pour environ deux mois,permettant de pallier aux variations des apports)


Biosynthèse des hormones thyroïdiennesBiosynthèse des hormones thyroïdiennes

Libération la thyroglobuline passe dans la cellule épithéliale

par microendocytose , hydrolysée par des enzymes protéolytiques libérant ainsi les hormones thyroïdiennes T3 et T4 qui sont ensuite sécrétées dans le plasma.

La MIT et la DIT, ainsi libérées par hydrolyse de la thyroglobuline sont en grande partie désiodées dans la cellule épithéliale et l'iodure est récupéré pour une nouvelle synthèse hormonale.

Une partie de la T3 libérée par les thyrocytes provient de la transformation de T4 en T3 sous l'influence de la 5'-désiodase.


Distribution et catabolismeDistribution et catabolisme La T4 et la T3 circulent dans le sang sous deux formes

en équilibre : l’une libre et l’autre liée à des protéines de transport.

Chez un sujet euthyroïdien, seulement 0,02 % de la T4 est libre, le reste est lié :

75-80 % à la thyroxine binding globulin (TBG), 15-20 % à la préalbumine ou transthyrétine (TTR) 5-10 % à l’albumine.

De même seulement 0,3 %de la T3 est libre, le reste est lié :

75-80 %à la TBG, moins de 10 % à la TTR et environ 10 % à l’albumine


Distribution et catabolismeDistribution et catabolisme

La totalité de la T4 circulante provient de la production thyroïdienne, tandis que la plus grande partie de la T3 est issue de la conversion périphérique de T4 en T3



La désiodation périphérique est le fait d’enzymes :la 5’ désiodase qui permet la conversion de T4 en T3 et dont il existe deux types.

La 5’ désiodase de type 1, retrouvée dans le foie, le rein, la thyroïde et de nombreux autres tissus périphériques, est fortement modulée par l'état nutritionnel.

La 5’ désiodase de type 2 est présente dans le système nerveux central, l'hypophyse et la thyroïde. Son activité est majorée en cas d'hypothyroïdie de façon à couvrir les besoins du système nerveux central en hormones actives.



la 5 désiodase transforme la T4 en T3 reverse, inactive.

La dégradation des HT se fait au niveau du foie et du rein par diverses voies : conjugaison (puis excrétion biliaire), désamination et décarboxylation de la chaîne

latérale alanine, désiodation périphérique, ...


Régulation de la biosynthèseRégulation de la biosynthèse

l'axe thyréotrope. l'autorégulation thyroïdienne.


Régulation de la biosynthèseRégulation de la biosynthèsel'axe thyréotrope.

La TSH agit à différents niveaux : elle contrôle et stimule les différentes étapes de l’hormono-

synthèse: capture de l'iode, iodation de la thyroglobuline, pinocytose, hydrolyse de la thyroglobuline et sécrétion hormonale ;

elle entretient le phénotype des thyrocytes en régulant l'expression et la synthèse de thyroglobuline, des pompes à iodures et de la thyroperoxydase ;

enfin, la TSH est un facteur de croissance pour la thyroïde.


Régulation de la biosynthèseRégulation de la biosynthèseL’autorégulation thyroïdienne correspond à des mécanismes transitoires permettant :

-un blocage de l’iodation et de la sécrétion en cas d'excès d'iode (effet Wollf-Chaikoff)

-une plus grande sensibilité des thyrocytes à l'action de la TSH en cas de carence en iode.

- Enfin, la captation d’iode est d'autant plus forte et plus prolongée que la glande est pauvre en iode etInversement


Mécanismes d'actionMécanismes d'action

Après passage transmembranaire, (et éventuellement conversion deT4 en T3), les hormones thyroïdiennes vont agir à différents niveaux :

- sites d’actions nucléaires La T3 se lie à un récepteur cytosolique nucléotrope ;

le complexe entre dans le noyau et participe à la régulation de l'expression génique ;

- sites d'actions extra nucléaires


Mécanismes d'actionMécanismes d'action La T3 exerce des actions membranaires avec un

effet facilitateur du métabolisme cellulaire (potentialisation des récepteurs adrénergiques et des pompes ioniques, facilitation du passage de substrat énergétiques tels que le glucose et les acides aminés).

Elle exerce également des effets au niveau de la mitochondrie avec augmentation de la calorigénèse et de la VO2.

Croissance et développement du squelette

Pendant la période foetale, les hormones thyroïdiennes ne sont pas nécessaires à la croissance mais à ladifférenciation et à la maturation osseuse, leur absence s’accompagnant d’un retard d’apparition des centresd'ossification épiphysaires (aspect dysgénésique).

Durant la période postnatale, les HT deviennent indispensables à la croissance et continuent de contrôler la maturation et la différenciation osseuses.

Effets biologiques:Effets biologiques:

Effets biologiques:Effets biologiques:Croissance et développement du squelette

Les HT agissent en synergie avec l'hormone de croissance (GH).

la GH favorise la chondrogénèse et la croissance du cartilage, tandis que les hormones thyroïdiennes permettent la maturation et l’ ossification du cartilage.

En outre, elles favorisent la sécrétion de GH et potentialise les effets de l’IGF-1.

L'hypothyroïdie durant l'enfance aboutit à un nanisme dysharmonieux.

Chez l'adulte l'hyperthyroïdie s’accompagnant d'un risque d'ostéoporose.

Effets biologiques:Effets biologiques:Sur le système nerveux central

leur rôle est primordial en particulier durant les premiers mois de vie.

Elle participe aux mécanismes de maturation et de mise en place des connexions neuronale ainsi qu'à la myélinisation.

Une carence durant cette période s'accompagne d'un retard mental pouvant être sévère (crétinisme).

L'excès d'hormones thyroïdiennes est également délétère, la différenciation étant accélérée au détriment de la prolifération neuronale.

Effets biologiques:Effets biologiques:Sur le système nerveux central

Chez l'adulte, les hormones thyroïdiennes participent également au fonctionnement du système nerveux central,

hypothyroïdie pouvant s'accompagner d'un ralentissement et de somnolence, l'hyperthyroïdie étant caractérisée par une excitabilité et une irritabilité.

Effets biologiques:Effets biologiques:Effets métaboliques

Métabolisme basal Les hormones thyroïdiennes augmentent la

thermogenèse obligatoire et la VO2.

Métabolisme glucidique Les hormones thyroïdiennes sont hyperglycémiantes

(majorent l'absorption intestinale des glucides et favorisent la

production hépatique de glucose )

Métabolisme lipidique Les HT augmentent la synthèse de cholestérol mais

également sa dégradation hépatique En somme elles diminuent le taux du cholestérol

Effets biologiques:Effets biologiques:Effets métaboliques

Métabolisme protéique Les hormones thyroïdiennes augmentent la synthèse

protéique mais ont également un effet catabolisant, qui devient prépondérant à doses supra physiologiques.

Métabolisme hydro minéral Les hormones thyroïdiennes augmentent la filtration

glomérulaire et le débit sanguin rénal. L'hypothyroïdie s'accompagne ainsi d’oedème.

Effets biologiques:Effets biologiques:Effets tissulaires

Au niveau cardiaque, les HT exercent un effet chronotrope positif et inotrope positif.

Au niveau musculaire, les HT contrôlent la contraction et le métabolisme de la créatine.

La carence en HT s’accompagne d’une augmentation de volume des muscles squelettiques (infiltrés par des substances mucoïdes).

L’hyperthyroïdie s’accompagne d’une hyperexcitabilité musculaire et d’une amyotrophie dans les formes sévères.

• (temps de demi relaxation (<220 ms dans l'hyperthyroïdie et > 400 ms en cas d'hypothyroïdie)

Sur le tube digestif, les hormones thyroïdiennes favorisent le transit.

Les HT participent à la régulation de l'hématopoïèse et du métabolisme du fer, l’hypothyroïdie s’accompagnant d’une anémie.

Techniques de dosage des hormones Techniques de dosage des hormones thyroïdiennes:thyroïdiennes:

TECHNIQUES IMMUNOLOGIQUES Principes de basePrincipes de base

1-1-Dosages avec un excès de réactif : méthodes immunométriques Dosages avec un excès de réactif : méthodes immunométriques ou méthodes directesou méthodes directes

La totalité de l'antigène à doser se lie à l'anticorps fixé. Il est ensuite révélé par un anticorps marqué.

On mesure la fraction liée qui augmente avec la concentration en antigène à

doser

Techniques de dosage des hormones thyroïdiennes:

TECHNIQUES IMMUNOLOGIQUES Principes de base

Dosages avec réactif limitant : méthodes par compétition ou méthodes

indirectes

L'antigène à doser entre en compétition avec l'antigène marqué pour la L'antigène à doser entre en compétition avec l'antigène marqué pour la liaison à l'anticorps ; la totalité des sites anticorps disponibles est liée. On liaison à l'anticorps ; la totalité des sites anticorps disponibles est liée. On mesure la fraction liée qui diminue exponentiellement avec la concentration mesure la fraction liée qui diminue exponentiellement avec la concentration en Ag à doser. en Ag à doser.


TECHNIQUES IMMUNOLOGIQUES

Principes de base

Les différents types de marquage

présente l’avantage de ne pas mettre en contact direct le ligand avec le sérum. Elle est,de ce fait, en principe à l’abri des interférences dues à des anomalies des protéines de transport ou à des anticorps anti-hormones thyroïdiennes

Une seule incubation met en contact le sérum, le ligand et l’anticorps L’analogue d’hormone entre en compétitionavec les hormones libres pour un nombre limité de sites de liaison de l’anticorps.

Les enzymes les plus utilisées sont les phosphatases alcalines , glucose oxydase , glucose 6 phosphate déshydrogénase…

L'enzyme (marqueur) est couplée à l'antigène (ou haptène) ou à l'anticorps. Ce couplage doit préserver :• le site actif de l'enzyme• le site de liaison Ag ou Ac


TECHNIQUES IMMUNOLOGIQUES Principes de base

Les traceurs radioactifs - Dosages RIA :

Actuellement, le marqueur radioactif le plus utilisé en immuno-analyse est l'Iode 125.

En effet, ses caractéristiques physiques de période (60 jours) et de rayonnement (gamma de 35 keV) en font l'isotope de choix : utilisation des trousses pendant 4 à 8 semaines selon la vitesse de radiolyse du traceur (c'est-à-dire la rupture de la liaison entre l'anticorps ou l'antigène et l'Iode 125),

rayonnement gamma donc détectable dans des compteurs à scintillation, mais d'énergie trop faible pour entraîner une irradiation externe du personnel.

Les dosages RIA sont effectués par des méthodes manuelles ou semi-automatiques, rarement entièrement automatisées.



Principes de base

Les traceurs radioactifs - Dosages RIA :

Détection du signal

Les détecteurs sont composés d’un scintillateur solide INa + photomultiplicateur.

Les compteurs les plus utilisés sont de type multi puits,c.à.d composés de plusieurs sondes gamma .

Photon gamma de

35kev Photon lumineux de 3ev

La majorité de l’énergie du photon gamma est déposé au niveau du cristal

PRÉCISION ET RENDEMENT DE COMPTAGE il y a un certain nombre de photon gamma qui ne

provoquent pas une impulsion électrique ou qui en provoquent une impulsion plus faible:

(cas des photons diffusés Compton qui seront éliminés du comptage par l’analyse spectrométrique qui ne retienne que les impulsions dont l’amplitude dépasse une valeur seuil exploitant la propriété des photons diffusés dont l’énergie est toujours inférieure à celle du photon incident).

donc il n’y a pas d’équivalence absolue entre coups par minute (cpm) et désintégrations par minute (dpm).

Pour connaître l'équivalence entre cpm et dpm, il faut faire un étalonnage de l'appareil.

Le rendement de comptage sera le rapport cpm/dpm.

PRÉCISION ET RENDEMENT DE COMPTAGE

L’erreur relative est inversement proportionnelle au racine carrée du nombre d’événement.

Le nombre d’événement est proportionnel au temps de comptage.

Donc lerreur relative est inversement proportionnelle au racine carrée du temps

L'erreur relative diminue comme la racine carrée du temps de mesure.

Pour diminuer cette erreur d'un facteur 2, il faut donc compter pendant un temps 4 fois plus long.



Dosages des hormones totales: La T4T et la T3T sont en général dosées dans le

sérum à l’aide d’immunodosages compétitifs utilisant des marqueurs isotopiques, enzymatiques ou luminescents et des anticorps polyclonaux ou monoclonaux.

Le 8-aniline-naphtalène-sulfonique acide (ANS) ou les salicylates sont utilisés pour dissocier les hormones thyroïdiennes des protéines de liaison.



Dosages des hormones totales:

Un biais négatif, suite à une dissociation incomplète, peut apparaître quand la concentration protéique est élevée.

Les anticorps anti-T4 ou anti-T3 peuvent fausser le résultat respectivement de T4T ou T3T, vers le haut ou vers le bas

en fonction de la spécificité de la méthode de séparation employée dans le dosage.

L’hormonémie totale présente l’inconvénient de dépendre de la concentration en protéines vectrices et de la liaison des hormones à ces protéines.



Dosages des hormones totales:

Le dosage des hormones totales reste précieux pour suivre l’efficacité du traitement d’une hyperthyroïdie très sévère.

En effet, dans cette situation, pendant plusieurs semaines la TSH peut rester abaissée et la concentration de T4L et T3L est supérieure à celle du dernier point de la gamme étalon.

La dilution du sérum ne permet pas d’obtenir la concentration réelle en hormones libres.

Seule la quantification des hormones totales permet de suivre la baisse de la concentration des hormones thyroïdiennes et l’efficacité du traitement jusqu’à ce que l’hormonémie libre devienne mesurable.

Techniques de dosage des hormones thyroïdiennes:TECHNIQUES IMMUNOLOGIQUES

Dosages des hormones libres Étape pré analytique:

La T4L et la T3L sont en général dosées dans le sérum. Le résultat n’est pas influencé par une hémolyse modérée.

La nature de l’anticoagulant utilisé pour l’obtention d’un plasma doit être préalablement validée pour chaque méthode de dosage.

Le sérum est stable 8 jours à 4 °C et doit être congelé à – 20 °C au-delà .

Cependant chez les patients traités à l’héparine le sérum ne sera pas conservé plus de 24 heures à 4 °C.



Dosages des hormones libresMéthodes de référence: Ces méthodes nécessitent la séparation physique de l’hormone

libre par dialyse à l’équilibre ou ultrafiltration. Dans le dialysat ou l’ultrafiltrat, la T4 ou la T3 est dosée directement

par une méthode radio-immunologique (RIA) très sensible



Dosages des hormones libresMéthodes de référence:

Dosage faisant appel à une séparation physique.

Les dosages de T4 libre qui isolent les hormones libres de celles liées avant un dosage immunologique sensible sont standardisés par l’utilisation de solutions de T4 préparées par gravimétrie.

La séparation physique des hormones libres de celles liées est accomplie, soit avec une membrane semi -perméable qui utilise une chambre de dialyse selon une technique d’ultrafiltration, soit avec une colonne de résine d’adsorption Sephadex.

Une méthode extrêmement sensible de dosage de T4 par RIA est nécessaire pour mesurer les concentrations picomolaires de T4 libre dans les dialysats ou la fraction libre isolée,



Dosages des hormones libresImmunodosages de routine:

ces méthodes ont en commun une réaction directe du sérum avec un anticorps monoclonal ou polyclonal anti-hormone. Cet anticorps séquestre une fraction de l’hormone.

Ces techniques de dosage mettent en jeu un ligand qui entre en compétition avec l’hormone pour la fixation sur les sites anticorps.

Un marqueur radioactif (RIA), enzymatique (EIA) ou luminescent (LIA) est fixé sur le ligand ou l’anticorps.

Elles se différencient par la façon de quantifier l’occupation des sites anticorps.


TECHNIQUES IMMUNOLOGIQUESDosages des hormones libresImmunodosages de routine:

Dosages en deux étapes Dans une première étape d’incubation, ces méthodes utilisent

un anticorps anti-hormone avec une affinité élevée (> 10exp11

mol/L) lié à un support solide (tube,particules ou Sephadex ultrafin) pour séquestrer une petite proportion d’hormone totale d’un échantillon de sérum dilué.

Après une courte période d’incubation, les éléments non liés sont éliminés avant la deuxième étape dans laquelle une quantité suffisante d’hormone marquée est ajoutée pour se lier aux sites inoccupés de l’anticorps.

Après lavage, la quantité d’hormone marquée liée à l’anticorps fixé à la phase solide est quantifiée grâce à des standards gravimétriques ou de calibrateurs qui ont des valeurs d’hormones libres définies par une méthode de référence



Dosages en une étape:

Une seule incubation met en contact le sérum, le ligand et l’anticorps.

Pour assurer la validité de ces dosages, le ligand doit conserver sa réactivité vis-à-vis de l’anticorps sans interagir avec les protéines de liaison.

Ce ligand peut d’une façon générale être considéré comme un analogue de l’hormone avec laquelle il doit conserver une certaine parenté structurale.

Le marqueur est porté soit par le ligand, soit par l’anticorps.



Dosages en une étape:Méthodes par analogues d’hormones (ligand) marqués:

La validité physico-chimique des méthodes en une étape par analogues marqués d’hormones était dépendante du développement d’un analogue possédant une structure moléculaire totalement non réactive avec les protéines sériques, mais pouvant se lier aux sites inoccupés de l’anticorps anti-hormone.

l’analogue, qui est chimiquement associé à un signal tel qu’un isotope ou une enzyme, peut entrer en compétition avec les hormones libres pour un nombre limité de sites de liaison de l’anticorps

Cependant, il a été établi que leur exactitude diagnostique était faible en présence de concentrations anormales d’albumine, concentrations élevées d’acides gras libres ou d'auto-anticorps anti-hormones thyroïdiennes.

Techniques de dosage des hormones thyroïdiennes:TECHNIQUES IMMUNOLOGIQUES

Dosages des hormones libresImmunodosages de routine:

Dosages en une étape:Méthodes par anticorps marqués

Cette méthode repose l’utilisation en phase solide de complexes hormone/protéine non marqués (ligand) ne réagissant pas de manière significative avec les protéines sériques, pour quantifier les sites de liaison inoccupés de l’anticorps anti-hormone dans la phase liquide.

les différences physico-chimiques dues à la liaison d’analogues au support solide s’accompagnent de différences cinétiques qui résultent en une diminution de l’affinité des analogues pour les protéines liantes endogènes et ainsi en un dosage de l’hormone libre plus fiable.



Dosages des hormones libres

Méthodes par calcul de l’index d’hormone libre : IT4L et IT3L

Les méthodes d’index sont des estimations des hormones libres qui exigent deux dosages séparés :

un dosage des hormones totales (T4T ou T3T) et une évaluation de la concentration des protéines

de liaison des hormones thyroïdiennes utilisant un test immunologique pour la TBG, ou un test “

d’adsorption ” de la T4 ou de la T3 appelé rapport de liaison des hormones thyroïdiennes (THBR pour thyroid hormone binding ratio).


TECHNIQUES IMMUNOLOGIQUESDosages des hormones libresIndex qui utilisent un ratio de liaison des hormones thyroïdiennes (THBR) ou

test de capture (ou de transfert).

Les tests “ d’adsorption ”

Les tests “classiques” d’adsorption ajoutent une trace de T3 ou de T4 radio-marquée à l’échantillon et permettent à l’hormone marquée de se répartir entre les protéines de liaison de la thyroxine exactement de la même manière que les hormones endogènes .

Comme seulement une trace de T3 ou de T4 marquée est utilisée, l’équilibre initial est à peine modifié.

La distribution du traceur dépend de la saturation des protéines liantes.

L’addition d’un liant secondaire ou adsorbant (résine d’échangeuse d’anions,

talc, éponge de polyuréthane, charbon de bois, ou des billes enrobées, etc.) conduit à une redistribution du traceur de T3 ou de T4 dans un nouvel équilibre qui inclut alors le liant.

La quantité de traceur séquestrée par l’adsorbant dépend de la saturation des protéines liantes : elle est proportionnelle au degré de saturation des protéines liantes.

La fixation du traceur par l’adsorbant mime un dosage indirect de TBG.

Pour une concentration de TBG basse, les sites de liaison de la TBG sont fortement saturés en T4 de telle sorte qu’une plus petite quantité de T3 traceur se liera à la TBG et davantage capté par l’adsorbant.Inversement, quand la concentration de TBG est élevée, sa saturation de T4 est faible. Plus de traceurs occupent alors des sites inoccupés de la TBG, et moins se fixent à l’adsorbant.



Dosages des hormones libres

Index qui utilisent un ratio de liaison des hormones thyroïdiennes (THBR) ou test de capture (ou de transfert).

Les tests “ d’adsorption ”

Adsorber le lié

Adsorber le libre



Performances techniques

Pour la T4L la limite de détection est < 2 pmol/L Pour la T3L la limite de détection est < 0,5 pmol/L Ces valeurs sont suffisantes pour l’utilisation clinique de ces

dosages.

Le domaine de mesure peut être compris entre 60 et 130 pmol/L pour la T4L. 0,5 -40 pmol/L pour la T3L.

Avec les immunodosages de routine, si le résultat de T4L ou T3L obtenu est au-delà du dernier étalon de la gamme d’étalonnage, un résultat exact ne pourra pas être obtenu par dilution.

En effet, l’équilibre initial entre hormone liée et hormone libre tend à se rétablir après dilution dans un tampon inerte.

Interférences dans les dosages des hormones thyroïdiennes:

La mesure des concentrations d’hormones libres est soumise à l’influence de facteurs susceptibles de modifier l’équilibre libre - lié :

dilution, pH, force ionique, nature du tampon et température (le dosage doit être fait à 37 °C).

Des inhibiteurs de liaison (ou compétiteurs) peuvent éventuellement entrer en compétition avec les hormones thyroïdiennes pour la liaison aux protéines de transport.

Parmi ces inhibiteurs figurent des médicaments tels que le furosémide, les salicylates et des anti-inflammatoires non stéroïdiens (diclofénac, fenclofénac).


Réactions croisées réactivité hétéro-spécifique

Les problèmes de réactivité hétéro-spécifique résultent de l’incapacité de l’anticorps de faire la différence entre l’analyte et une molécule structurellement apparentée.

L’interférence de l’acide tri-iodo-thyro-acétique dans le dosage de T3L est fréquente et peut constituer un piège dans la mesure où cette prise médicamenteuse n’est pas toujours connue du médecin.

Certains dosages de T3L peuvent croiser avec des antiinflammatoires non stéroïdiens.


Influence de la Grossesse

L’augmentation de la TBG sérique et les concentrations basses de l’albumine pendant la grossesse, provoquent des variations de dosage de T4L largement dépendantes de la méthode employée.

Les méthodes dépendantes de l’albumine peuvent produire des valeurs de T4L basses chez jusqu’à 50 pour cent des patients et être inadéquates pour évaluer l’état thyroïdien pendant la grossesse à cause du biais négatif dû à la diminution progressive de la concentration de l’albumine sérique au troisième trimestre .

Inversement, les méthodes telles que la dialyse au moyen d’un radio-isotope ont tendance à montrer un biais positif


Enfants prématurés

Un taux de thyroxine bas sans élévation de la TSH est souvent rencontré chez les enfants prématurés de moins de 28 semaines de gestation .

il est possible que les différences entre méthodes de dosage de T4L risquent de compromettre la fiabilité de la détection d’hypothyroxinémie chez le prématuré.


Anomalies génétiques des protéines porteuses

Les anomalies qualitatives des protéines de transport peuvent concerner la TBG ou la transthyrétine

Le variant de l’albumine responsable de La dysalbuminémie familiale hyperthyroxinémique (FDH) se caractérise par la présence dans le sérum d’une forme particulière d’albumine avec une affinité très élevée pour la thyroxine. Cette anomalie de l’albumine est la conséquence de mutations du codon 218 du gène de l’albumine aboutissant au remplacement de l’arginine par l’histidine ou la proline

Dans la FDH, les valeurs de la T4T sérique et de l’IT4L sont élevées. Certains tests de T4L donnent également des valeurs supra normales, alors que les dosages de la T3T, la T3L, la TSH et la T4L sériques, par d’autres méthodes, y compris la dialyse à l’équilibre, sont normaux.


Auto-anticorps

Le sérum de certains patients contient des auto-anticorps anti-hormones thyroïdiennes qui sont à l’origine d’artéfacts méthodologiques dans les dosages d’hormones totales ou libres.

Les interférences dues aux anticorps dépendent du type de méthode. Le traceur T4 ou T3 lié aux anticorps endogènes est faussement classé

comme lié par les méthodes par adsorption, ou libre par les méthodes à double anticorps, menant respectivement à des valeurs de T4T ou T3T sériques faussement élevées ou basses.

Les traceurs analogues de T4 utilisés dans certaines méthodes de T4L peuvent se lier à ces auto-anticorps, donnant des résultats de T4L sérique faussement élevés.

Des anticorps anti-phase solide interférant dans des méthodes d’hormones libres à anticorps marqués ont même été décrits .


Thyrotoxicose et hypothyroïdie Le rapport entre T4 libre et totale et T3 dans la thyrotoxicose est non

linéaire.

Dans les thyrotoxicoses sévères, les élévations de la T4T et de la T4L sont disproportionnées.

Cette non linéarité reflète autant une baisse de la concentration de TBG qu'une saturation de la capacité de liaison de la TBG en dépit de l’augmentation de la liaison à la TTR et à l’albumine .

La situation réciproque existe dans les hypothyroïdies sévères avec une occupation réduite de toutes les protéines de liaison.

Dans cette situation, un excès de sites de liaison inoccupés peut atténuer la réponse de la T4L au traitement.

Cela suggère que chez un malade hypothyroïdien une dose initiale de charge de L-T4 est l’approche la plus rapide pour restaurer le taux de T4L à un niveau thérapeutique.


Artéfacts induits par le traitement à l’héparine Il est bien connu qu’en présence d’une concentration

d’albumine normale, les concentrations d’acides gras libres > 3mmol/L augmentent la T4L en déplaçant l’hormone de la TBG.

Le sérum de malades traités à l’héparine, y compris des préparations d’héparine de faible poids moléculaire, peut présenter des valeurs de T4L faussement élevées, suite à une activité in vitro de la lipase induite par l’héparine qui augmente les acides gras libres.

Des niveaux de triglycérides sériques augmentés, des concentrations basses d’albumine sérique ou une incubation prolongée durant le dosage à 37°C peuvent accentuer ce problème.

le prélèvement devra être effectué au minimum 10 heures après l’injection de l’héparine et le sérum conservé moins de 24 heures à 4 °C avant dosage.


Médicaments qui entrent en compétition avec la liaison des hormones thyroïdiennes

Quelques agents thérapeutiques et diagnostiques tel que phénytoïne, carbamazépine ou furosémide peuvent, de manière compétitive, inhiber la liaison des hormones thyroïdiennes aux protéines sériques.

Il s'ensuit donc une élévation de la T4 libre (+ T3 libre) mais cet effet est fugace, avec possibilité de manifestations de thyrotoxicose, et la diminution de la TSH qui en découle rétablit secondairement l'équilibre.


Médicaments qui entrent en compétition avec la liaison des hormones thyroïdiennes

Durant l’administration chronique de ces substances compétitives la clairance d’hormones est augmentée. Cependant, le système rétablit un “ équilibre normal ” :

le niveau de T4L se normalise aux dépens d’une concentration de T4T abaissée.

A ce stade, la suppression de la médication causera une chute initiale de T4L dès lors que plus de sites sur les protéines porteuses deviennent disponibles. Il s’en suit un retour de la T4L à la normale

Perturbations des dosages thyroïdiens d'origine médicamenteuse

Modification des protéines vectrices

Les médicaments peuvent modifier la synthèse des protéines vectrices

en l'augmentant (œstrogènes, opiacés, clofibrate et 5 fluoro-uracile), ou

en la diminuant (androgènes et stéroïdes anabolisants, glucocorticoïdes à doses importantes).

Il s'ensuit une modification du taux des hormones totales portant surtout sur T4 sans perturbation des fractions hormonales libres (T4 L et T3 L), ni de la TSH.


Inhibition de la synthèse et de la sécrétion Les antithyroïdiens de synthèse sont administrés dans ce

but. C'est le cas du Néomercazole (carbimazole), du Basdène (benzylthiouracil) et du PTU (propylthiouracil). Le PTU exerce également une action périphérique en inhibant la conversion de T4 en T3.

L'iode, les produits de contraste et les médicaments iodés provoquent une inhibition de l'organification de l'iodure. Cet effet est transitoire avec un échappement qui se produit en quelques jours.

Les dysthyroïdies iodo-induites sont cependant fréquentes, plus particulièrement lorsqu'il existe une pathologie thyroïdienne sous-jacente.

Elles peuvent toutefois survenir sur un corps thyroïde sain. Il faut aussi mentionner le cotrimoxazole, le clomifène, le nitroprussiate de sodium et surtout le lithium qui, de plus, inhibe la protéolyse de la thyroglobuline iodée.


Altération du métabolisme des hormones thyroïdiennes Inhibition de la conversion périphérique de T4 en T3 par inhibition de la

5' monodésiodase. C'est le fait • des composés organiques iodés, • du propranolol, • des corticoïdes, • de la clomipramine • et souvent de l'amiodarone,

réalisant un syndrome de T3 basse avec T4 élevée et TSH normale

Les dysthyroïdies induites par l'amiodarone sont fréquentes et peuvent être dues à différents mécanismes (surcharge iodée, inhibition de la conversion de T4 en T3, analogie de structure)

Elles sont difficiles à affirmer. En plus de l'élévation de la T4, il faut exiger une diminution de la TSH

pour le diagnostic de l'hyperthyroïdie et à l'inverse une diminution de la T4 et une élévation de la TSH pour celui

de l'hypothyroïdie.


Accélération de la clairance métabolique par induction enzymatique

Un anticomitial, la phénytoïne, par induction des enzymes microsomiales hépatiques oxydatives, induit une diminution de la T4 sans modification de T3 et de TSH (avec également une baisse de la rT3).

Les autres anticomitiaux (phénobarbital, carbamazépine, primidone) ont un effet moindre, mais potentialisent ceux du précédent, tout comme la rifampicine.


Perturbation du cycle entérohépatique

Le catabolisme des hormones thyroïdiennes est fait de désaminations et de désiodations avec conjugaison et excrétion biliaire et fécale.

L'excrétion fécale, s'accompagne d'une recirculation partielle de T4 et de T3. Celle ci peut être perturbée par la cholestyramine et la néomycine qui complexent les hormones thyroïdiennes avec une diminution modeste de T4 et T3.

Ces substances sont à même de provoquer une augmentation des besoins en hormones des hypothyroïdiens substitués.


Altération du transfert tissulaire des hormones thyroïdiennes

Elle réalise à l'extrême un véritable syndrome acquis de résistance aux hormones thyroïdiennes :

certains produits anesthésiques (di-ethyl-ether, halothane et isoflurane) ont un tel effet, avec une augmentation concomitante de T3, T4 et TSH mais sans manifestations d'hypothyroïdie du fait de leur action brève .

Ces manifestations d'hypothyroïdie sont possibles avec d'autres médicaments agissant par compétition avec le récepteur nucléaire à T3:

• c'est le cas de la phénytoïne, au niveau hypophysaire • et d'un métabolite de l'amiodarone, le des-ethyl-amiodarone, au

niveau cardiaque.


Medicament agissant par action sur la TSH

L'inhibition de la TSH par les hormones thyroïdiennes administrées dans le traitement du cancer de la thyroïde est l'effet recherché. Mais cette inhibition peut aussi être le reflet d'un surdosage dans le cas du traitement substitutif des hypothyroïdies.

La TSH est également inhibée par la dopamine et ses agonistes (L Dopa, bromocryptine, piribédil, lysergoline) par les anti-sérotonines (cypro-heptadine, méthysergide et méthergoline), la somatostatine, les corticoïdes et la phénytoïne.

les antidopaminergiques (neuroleptiques, métoclopramide, sulpiride, tiapride, dompéridone) et des œstrogènes. par action compétitive au niveau du récepteur hypophysaire à T3, exerce un effet direct de stimulation de la TSH.

Place du dosage des hormones thyroïdiennes libres dans l’arbre décisionnel du diagnostic biologique d’une hyperthyroïdie.

Place des dosages de T4L et T3L dans le bilan thyroïdien fonctionnel

Place du dosage des hormones thyroïdiennes libres dans l’arbre décisionnel du diagnostic biologique d’une hypothyroïdie.

Place des dosages de T4L et T3L dans le bilan thyroïdien fonctionnel

Causes d’élévation ou d’abaissement isolée des hormones libres



Conclusion:

Lors de l’interprétation d’un bilan thyroïdien, les résultats discordants doivent faire l’objet d’une vérification en répétant le dosage avec une méthode différente peu dépendante des interférences telle :

un dialyse/RIA Ultrafiltration/RIA,

tout en recherchant des prises médicamenteuses et des pathologies sous jacentes.

MERCI DE VOTRE ATTENTION

Gravimétrie Cette méthode consiste à déduire la concentration de

la molécule à doser de la masse d'un précipité. Pour cela on ajoute à la solution dont on veut trouver la concentration, une autre solution qui provoque la formation d'un précipité.

Ce précipité est recueilli par (filtration, centrifugation, décantation), séché et pesé.

D'après le volume de la solution de départ, on en déduit la concentration de la solution de départ.

la réaction doit être totale, pratiquement instantanée. Le précipité doit être purifié et ne doit pas subir de pertes importantes.

RETOUR

Documents

HORMONES THYROIDIENNES