Verdieping Labquiz
Schildklieronderzoek hoort bij de top 5 van de meest aangevraagde laboratoriumonderzoeken.
De schildklier produceert met name het inactieve prohormoon thyroxine (T4), wat in de weefsels wordt omgezet in het biologisch actieve tri-jodothyronine (T3). T4 en T3 circuleren in plasma vooral gebonden aan transporteiwitten; circa 75% is gebonden aan thyroxinebindend globuline (TBG) en 25% aan albumine of pre-albumine. De hoeveelheid eiwitgebonden T4 en T3 is in evenwicht met het vrije T4 en T3 (FT4 en FT3). Slechts 0,02% van T4 en 0,3% van T3 is vrij en biologisch actief. Schildkierhormoon komt via passieve diffusie of door specifieke transporteiwitten in cellen terecht, waarna door binding aan specifieke kernreceptoren de biologische effecten tot stand komen.
De productie van T4 en T3 wordt gestimuleerd door hypofysair thyroïdstimulerend hormoon (TSH), wat op zijn beurt gereguleerd wordt door thyreotropine-‘releasing’ hormoon (TRH) uit de hypothalamus. T4 en T3 remmen de productie van TRH en TSH; dit wordt ‘negatieve terugkoppeling’ genoemd.1-3 Met een TRH-test kan worden vastgesteld of de hypothalamus-hypofyse-schildklieras intact is.
Schildklieruitslagen zijn meestal goed interpreteerbaar. Gewoonlijk passen de uitslagen van de TSH- en FT4-bepaling bij de klinische status en bevestigen deze een toestand van euthyreoïdie, hyperthyreoïdie of hypothyreoïdie: bij een lage FT4-waarde past een verhoogde TSH-waarde (hypothyreoïdie); omgekeerd past een lage TSH-waarde bij een verhoogde FT4-concentratie (hyperthyreoïdie). Het komt echter voor dat de schildklieruitslagen niet passen bij de klinische situatie. In dit artikel beschrijven wij een aantal van de meest voorkomende oorzaken hiervan.
Bepaling
Thyroïdstimulerend hormoon (TSH)
De meest geschikte test om te beoordelen of de hormoonhuishouding van de schildklier verstoord is, is bepaling van de TSH-concentratie, aangezien een niet-afwijkende TSH-concentratie een stoornis in de schildklierfunctie vrijwel uitsluit. TSH reguleert de FT4-concentratie – níet de totale T4-concentratie (TT4) – in het bloed.
Voor de bepaling van TSH worden immunoassays gebruikt, waarbij specifieke antistoffen dienen als detectiereagens. In deze immunoassay gaat het TSH een binding aan met antistoffen op een vaste drager, waardoor een zogenaamd ‘sandwich’-complex wordt gevormd (figuur 1). Aan de detectie-antistof zit een lichtgevend reagens gekoppeld (chemoluminescentie). De hoeveelheid lichtgevende antistof is een rechtstreekse afspiegeling van de TSH-concentratie, die zodoende wordt gekwantificeerd; dit is dus een niet-competitieve immunoassay.
TSH-immunoassays zijn in de loop der tijd sensitiever geworden, vooral in het lage meetgebied. De detectiegrens ligt nu op circa 0,01 mU/l; dit was vroeger circa 1,0 mU/l. Hyperthyreoïdie kon vroeger dus minder goed gedetecteerd worden.1,3,4
Vrij thyroxine (FT4)
De concentratie FT4 in bloed is een maat voor het biologisch actieve thyroxine. Bepaling van FT4 vindt voornamelijk plaats in combinatie met een TSH-bepaling of aansluitend op een afwijkende TSH-uitslag. Indicaties voor een FT4 bepaling zijn: (a) vervolgdiagnostiek bij afwijkende TSH-concentratie; (b) vermoeden van hypo- of hyperthyreoïdie; (c) vermoeden van een gestoorde schildklierhormoonhuishouding ondanks een niet-afwijkende TSH-concentratie; (d) ondersteunende diagnostiek bij patiënten met een hypofysaire of hypothalame stoornis.
De bepaling van FT4 gebeurt voornamelijk via competitieve immunoassays. Het FT4 in plasma gaat competitie aan met toegevoegd chemoluminescerend FT4 voor binding aan een specifieke antistof. Hierbij geldt dat hoe hoger de FT4-concentratie in plasma is, des te minder chemoluminescerend FT4 kan binden. De signaalsterkte is dus omgekeerd evenredig met de concentratie FT4 (figuur 2). Bij deze methode gaat men ervan uit dat de eerder genoemde verhouding van eiwitgebonden T4 en FT4 niet verstoord is.1,3,4
Overige parameters van de schildklierfunctie: totaal T4 en T3
Met de introductie van FT4 heeft de bepaling van TT4 en T3 geen meerwaarde meer in de primaire diagnostiek van schildklierstoornissen. Als echter de uitslagen van de TSH- en FT4-bepaling niet overeenkomen met de klinische situatie van de patiënt, kan bepaling van TT4 en T3 wel aanvullende informatie geven.
TT4 Bij verdringing van T4 van de bindende eiwitten in plasma, zoals we verderop beschrijven onder ‘Valkuilen’, wordt een verhoogde FT4-concentratie gemeten zonder dat sprake is van hyperthyreoïdie. Bepaling van TT4 heeft dan directe meerwaarde voor de diagnostiek. Verder wordt T4 bepaald bij de neonatale hielprikscreening voor de detectie van congenitale hypothyreoïdie. Als daarbij een verlaagde TT4-waarde wordt gevonden, wordt aanvullend de TSH-concentratie en in een aantal gevallen ook de TBG-concentratie bepaald.
T3 De TSH-concentratie reguleert de FT4-concentratie, maar niet die van FT3. Perifere weefsels houden zelf zo lang mogelijk de optimale FT3-concentratie in stand door vorming uit T4. T3 is daarom geen goede parameter van de schildklierfunctie. Er zijn echter een aantal situaties waarin een T3 meting een meerwaarde heeft: (a) bevestigen van een hyperthyreoïdie als de FT4-waarde niet-afwijkend is, en de TSH verlaagd, bijvoorbeeld bij patiënten met een T3-thyreotoxicose; (b) bij de diagnostiek van een niet-schildklierziekte (‘non-thyroidal illness’) of schildklierhormoonafwijkingen geïnduceerd door amiodarongebruik (zie ook onder Valkuilen).3,4
Overige parameters van de schildklierfunctie, zoals TBG, thyreoglobuline (Tg), TSH-receptor-antistoffen en antistoffen tegen thyreoïdperoxidase, vallen buiten het bestek van dit artikel.
Hoe specifiek en sensitief zijn de TSH- en FT4-bepalingen?
De huidige meetmethode van TSH is de meest sensitieve, specifieke en gemakkelijke test voor de detectie van schildklierafwijkingen. Een TSH-concentratie binnen de referentiewaarden sluit een schildklierfunctiestoornis nagenoeg uit; de negatief voorspellende waarde is 99,7%.5,6 In zeldzame gevallen is een TSH-uitslag misleidend, namelijk bij centrale hyper- en hypothyreoïdie (aandoeningen aan hypofyse of hypothalamus). Aanvullende bepalingen van FT4 en eventueel TT4 en T3 zijn in deze gevallen diagnostisch.
De FT4-concentratie heeft een omgekeerde logaritmische relatie met de TSH-concentratie; kleine veranderingen in FT4 resulteren in grote veranderingen in TSH. Dit waarborgt dat de FT4-concentratie zo goed mogelijk binnen de individuele grenzen blijft.
Correleert TSH met de ernst van de ziekte?
Een niet-afwijkende TSH-concentratie sluit een schildklierfunctiestoornis vrijwel uit. Uit onderzoek bleek dat bij een TSH-concentratie tot 6 mU/l geen van de onderzochte personen manifest hypothyreoot werd in een periode van 10 jaar. Na exclusie van deze patiënten werd 42,8% van de patiënten hypothyreoot als de TSH-waarde 6-12 mU/l was en 76,9% als deze waarde groter dan 12 mU/l was. Een TSH-concentratie groter dan 6 mU/l wijst op een relatieve hypofunctie van de schildklier.7
Een niet meetbare TSH-concentratie is meestal bewijzend voor een hyperthyreoïdie.4
Monitoring van hypothyreoïdie en hyperthyreoïdie tijdens behandeling
Hypothyreoïdie Bij substitutie met schildklierhormoon normaliseert de TSH-concentratie vaak pas bij een hoog-normale of iets verhoogde FT4-waarde, omdat het toegediende T4 ook de afwezige T3-productie door de schildklier moet compenseren. Ofschoon sommige patiënten zich beter voelen als de TSH-waarde aan de lage kant is, worden lagere waarden dan 0,4 mU/l afgeraden vanwege het risico op osteoporose en boezemfibrilleren.8,9 Bij de standaardbehandeling van patiënten met primaire hypothyreoïdie zijn er geen redenen om te streven naar een laag-normale TSH-concentratie.10,11
Er kunnen zich situaties voordoen waarin een suprafysiologische thyroxinedosis nodig is om de TSH-concentratie te normaliseren: (a) malabsorptie van thyroxine (bij coeliakie of bij diverse geneesmiddelen die resorptie verminderen: galzuurbinders, ijzerzouten, antacida, calciumcarbonaat, aluminiumhydroxide en sucralfaat);3 (b) versneld metabolisme van thyroxine (fenytoïne, carbamazepine, fenobarbital en rifampicine veroorzaken een snellere klaring van thyroxine);3 (c) vezelrijke voeding (dit vermindert de opname van thyroxine).
Bij de behandeling van centrale hypothyreoïdie (verminderde of afwezige TSH- of TRH-productie) dient te worden gestreefd naar een hoog-normale of iets verhoogde FT4-concentratie. De TSH-concentratie is in die situaties geen juiste parameter.3
Hyperthyreoïdie Na het begin van een behandeling voor hyperthyreoïdie blijft de TSH-concentratie vaak nog geruime tijd verlaagd, terwijl de FT4-concentratie al daalt. De oorzaak hiervan kan liggen in de aanwezigheid van antistoffen tegen de TSH-receptor. Die blijven aan de TSH-receptor op de hypofyse gebonden en zorgen daardoor voor verlengde onderdrukking van de TSH-productie.12 Tijdens de eerste 4 maanden na het begin van een behandeling van hyperthyreoïdie dient daarom naast de TSH-concentratie ook de FT4-concentratie bepaald te worden.3
Referentiewaarden, beslisgrenzen en testeigenschappen
Tsh
Voor volwassenen hanteert men als referentiewaarden 0,4-4,0 mU/l. Per individu liggen de uiterste TSH-waarden echter dichter bij elkaar (individueel set-point).13 Daarnaast vertoont de TSH-concentratie een circadiaan ritme met een piek tussen middernacht en 4 uur in de ochtend. Voor kinderen gelden leeftijdsafhankelijke referentiewaarden.
FT4
Referentiewaarden voor competitieve FT4-immunoassays liggen tussen de 9-24 pmol/L. Echter, ondanks gelijke methodiek, worden er verschillen gevonden tussen de diverse laboratoria. Andere bepalingsmethoden hebben andere referentiewaarden, maar deze methoden worden niet in de reguliere diagnostiek toegepast.4
Wanneer is de TSH- of FT4-uitslag klinisch significant verschillend van de vorige uitslag?
Op basis van de biologische en analytische variatie kan met een betrouwbaarheid van 95% bepaald worden of 2 resultaten klinisch significant van elkaar verschillen, het zogenoemde ‘kritisch verschil’ (tabel 2). Aan de gegevens in tabel 2 kan men zien dat een TSH-waarde pas klinisch significant verschillend is van de voorgaande meting als er een verschil (toe- of afname) van 54% wordt gevonden.
Wanneer de procentuele toe- of afname van een uitslag groter is dan het kritisch verschil, mag men de uitslag als klinisch significant verschillend ten opzichte van de voorgaande uitslag beschouwen.
Kosten
Een TSH-bepaling kost €6,70 en een FT4-bepaling kost €8,03 (bron: NZA-tarieven 2011).
Valkuilen
Zoals gezegd komen de schildklieruitslagen soms niet overeen met de klinische status van een patiënt. Vaak wordt er dan een combinatie gevonden van een verhoogde FT4-waarde met een verhoogde of een niet-afwijkende TSH waarde. Bij deze combinatie van uitslagen hoort een uitgebreide differentiaaldiagnose (tabel 3), die echter te breed is om volledig in dit artikel te bespreken. Aan de hand van 2 patiënten bespreken wij in deze labquiz enkele oorzaken van deze niet-passende combinaties van uitslagen.
Patiënt A: heparine-effect
Het is van belang dat bij de meting van de vrije schildklierhormoonfracties het evenwicht tussen FT4 en aan eiwit gebonden T4 niet verstoord wordt. Heparine (gefractioneerd en ongefractioneerd) zorgt voor een verstoring van dit evenwicht. Heparine mobiliseert lipoproteïnelipase (LPL) van endotheliale cellen, waarna LPL op zijn beurt zorgt voor de vorming van vrije vetzuren. Deze vrije vetzuren verdringen vervolgens T4 van de bindende transporteiwitten, waardoor er een toename is in de concentratie FT4.14,15 Dit proces vindt plaats bij de patiënt, maar gaat ook na een bloedafname door in de afnamebuis. Bij de patiënt is FT4-concentratie tijdelijk verhoogd. Dit effect zal echter sterker zijn in de afnamebuis, waar geen fysiologische compensatie plaatsvindt. Hoe langer de periode tussen bloedafname en het meetmoment is, des te sterker dit effect. De laboratoriumuitslagen laten dan een verhoogde FT4-concentratie zien bij een TSH-waarde binnen de referentiewaarden. Het gebruik van een bloedafnamebuis met toegevoegd heparine als anticoagulans resulteert echter niet in een verhoging van de FT4-concentratie.
Bij patiënt A werd schildklieronderzoek uitgevoerd terwijl hij heparine kreeg toegediend. Herhaling van het schildklieronderzoek enige weken later, na het staken van de heparinetoediening, liet geen afwijkende schildklierwaarden meer zien. De eerder gevonden afwijkende schildklierwaarden pasten dus bij heparinegebruik.
Patiënt B: interfererende antistoffen
Interferentie door anti-reagens-antistoffen bij bepalingen met immunoassays is een berucht probleem.5,16,17 Anti-reagens-antistoffen kunnen heterofiele antistoffen of antistoffen tegen dierlijke antistoffen zijn (‘human-anti-animal antibodies’; HAA); bij deze laatste categorie wordt vaak gesproken over ‘human-anti-mouse’ antistoffen (HAMA’s), omdat dit de vaakst voorkomende vorm is.
Heterofiele antistoffen zijn polyspecifiek, hebben een zwakke reactiviteit en kunnen reageren met antistoffen van meerdere diersoorten. Ze komen vaak voor in lage titers bij patiënten die niet eerder met dierlijke antistoffen in aanraking zijn geweest bij behandeling of diagnostiek.18,19 Het exacte mechanisme achter de vorming van deze antistoffen is nog niet bekend.
HAA zijn monospecifieke antistoffen die met hoge affiniteit reageren met de antistoffen van 1 diersoort, bijvoorbeeld muis, geit of konijn. Deze HAA kunnen gevormd worden na blootstelling aan dierlijke antigenen. De blootstelling kan iatrogeen zijn – door medicatie van dierlijke oorsprong, bloedtransfusie, vaccinatie of bepaalde alternatieve geneesmiddelen – of niet-iatrogeen, door contact met huisdieren, werken met dieren, of antigeenpassage van de darmwand bij patiënten met coeliakie.18,19
Interfererende antistoffen kunnen fout-negatieve en fout-positieve uitslagen geven. Deze interferentie kan zowel in niet-competitieve assays (TSH) als in competitieve assays (FT4) plaatsvinden. In beide typen assays wordt gebruik gemaakt van een antistof (de bindingsantistof) die de te detecteren stof (bijvoorbeeld TSH) bindt aan een drager. In figuur 3 is de interferentie schematisch weergegeven voor een niet-competitieve assay. Bij fout-negatieve uitslagen bindt de interfererende antistof aan de antistof waarmee de te bepalen stof aan een drager wordt gebonden (figuur 3b). Daarmee blokkeert het de binding van TSH en de detectie-antistof. Bij fout-positieve uitslagen vormt de interfererende antistof een verbinding tussen de detectie-antistof en de bindingsantistof zonder aanwezigheid van de stof die gedetecteerd moest worden (figuur 3c). In een competitieve assay kunnen de interfererende antistoffen aan de bindingsantistof binden en verdringen ze de stof die gedetecteerd moest worden. Interfererende antistoffen zijn patiënt-specifiek en worden om die reden niet opgemerkt met de reguliere kwaliteitscontroles in het laboratorium.
Bij patiënt B werd een verhoogde TSH-waarde bij een niet-afwijkende FT4-waarde gevonden. Analyse van het monster na het wegvangen van de interfererende antistof (reumafactor) gaf een TSH-waarde die wél binnen de referentiewaarden lag. Dit bewijst dat de TSH-uitslag foutief verhoogd was door interfererende antistoffen.
Naast de bovengenoemde ‘wegvangmethode’ kent het laboratorium een uitgebreide methodiek voor detectie en verwijdering van interfererende antistoffen. De eerste stap is herkenning van de mogelijkheid dat interfererende antistoffen de oorzaak kunnen zijn van discrepante uitslagen. Vervolgens zal, als interfererende antistoffen aanwezig zijn, het laboratorium bij seriële verdunningen van het monster geen lineaire afname van het signaal vinden. Als interfererende antistoffen herkend en gedetecteerd zijn, is het wegvangen ervan een mogelijke oplossing. Hiervoor kunnen onder andere antistoffen gebruikt worden die de interfererende antistoffen binden en daarmee verstoring van de assay voorkomen. Een alternatief is het toepassen van een andere meetmethodiek (zo nodig in een ander laboratorium). Bij gebruik van een alternatieve methode is van belang dat detectie-antistoffen van een andere oorsprong worden toegepast dan in de aanvankelijke methodiek.16,17
De besproken vormen van interferentie komen niet alleen voor bij bepalingen van de schildklierfunctie, maar kunnen optreden bij alle methoden die gebruik maken van antistoffen (competitieve en niet-competitieve immunoassays).
Aanbeveling
Er zijn verschillende casusbeschrijvingen gepubliceerd van asymptomatische en klinisch euthyreote patiënten die onnodig onderzocht en behandeld zijn omdat hun schildklieruitslagen afwijkend waren.16,20 In het algemeen luidt ons advies: als laboratoriumuitslagen (bij herhaling) niet passen bij de klinische situatie van de patiënt, neem dan contact op met de klinisch chemicus om aanvullend laboratoriumonderzoek in te zetten.
