Diagnostyka zaburzeń hormonalnych
Zakład Neuroendokrynologii, Katedra Diagnostyki Laboratoryjnej
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Wydzielanie hormonów zależy od:
wieku (GH, estradiol, testosteron, DHEA, melatonina)
płci (estradiol, testosteron, DHEA, PRL)
pory dnia - rytm dobowy (kortyzol, ACTH, melatonina, PRL)
pory roku (melatonina)
fazy cyklu miesiączkowego (estradiol, FSH, LH, progesteron)
wysiłku fizycznego, stresu
czynności gruczołów dokrewnych (np. PRL w pierwotnej niedoczynności tarczycy)
chorób innych narządów - marskość wątroby i niewydolność nerek
leków
W podeszłym wieku synteza i stężenie we krwi hormonów istotnie:
- maleje [np. GH, DHEA, melatonina, estradiol (kobiety), testosteron (mężczyźni)]
- wzrasta [np. FSH, LH, PTH]
- nie zmienia się [np. ACTH, kortyzol]
Ograniczona wartość diagnostyczna pojedynczych oznaczeń stężeń hormonów w aspekcie:
zmienności dobowej
wydzielania pulsacyjnego w ciągu doby
zmienności sezonowej (zima – lato)
zmienności zależnej od fazy cyklu miesięcznego
Wartość diagnostyczna wielokrotnych pomiarów hormonów w:
profilu dobowym
testach dynamicznych (stymulacyjnych i hamujących)
w dobowej zbiórce moczu
Oznaczanie TSH
TSH jest najczulszym parametrem laboratoryjnym wskazującym
na zmiany stężenia hormonów tarczycy w surowicy
Pomiar stężenia TSH jest rekomendowane jako pierwsze badanie
do oceny czynności tarczycy
zwłaszcza w ambulatoryjnej diagnostyce tyreologicznej
Rodzaje zestawów diagnostycznych
I. Testy diagnostyczne I generacji - RIA ( czułość metody ~ 1µIU/ml)
- możliwość rozpoznania niedoczynności tarczycy
Ograniczenia - trudności w różnicowaniu:
chorych z nadczynnością tarczycy
osób w eutyreozie z TSH < 1µIU/ml
II. Testy diagnostyczne II generacji (czułość metody ~ 0,1µIU/ml)
Metody: immunoradiometryczna ( IRMA ), immunoenzymatyczna ( EIA, ELISA),
immunofluorometryczna (FIA)
- możliwość różnicowania chorych z nadczynnością tarczycy i w eutyreozie
III. Testy diagnostyczne III generacji (czułość metody ~ 0,01 µIU/ml)
Metody: immunochemiluminometryczna (ICMA), elektrochemiluminescencyjna (ECL),
immunoenzymatyczna (MEIA)
- możliwość rozpoznania subklinicznej nadczynności tarczycy i stopnia supresji TSH
↓ TSH
pierwotna nadczynność tarczycy
choroby podwzgórza i przysadki
choroba Cushinga, akromegalia
podeszły wiek
głodzenie
choroby psychiczne
ciężkie choroby ogólnoustrojowe
Leki: hormony tarczycy, glikokortykoidy, agoniści receptora dopaminowego, analogi somatostatyny, amiodaron, salicylany, diklofenak, interferon, heparyna, związki opiatowe
↑ TSH
pierwotna niedoczynność tarczycy
podostre zapalenie tarczycy – okres zdrowienia
gruczolak przysadki wydzielający TSH
pierwotna niedoczynność kory nadnerczy
zespół oporności na hormony tarczycy
okres zdrowienia po ciężkich chorobach
ostre zespoły psychiczne
marskość wątroby
Leki: tyreostatyki, antagoniści receptora dopaminowego, haloperidol, chlorpromazyna, sulfapirydyna, związki litu, jod i jodowe związki kontrastowe, amiodaron, blokery receptora H2, fenytoina, karbamazepina, fenobarbital, amfetamina
Sytuacje, w których pomiar TSH bez dokładnych danych klinicznych nie posiada wartości diagnostycznych:
w ciężkich stanach chorobowych; w fazie zdrowienia
w nadczynności tarczycy leczonej tyreostatykami
po leczeniu 131J ( początkowa faza; choroba Graves-Basedowa)
niedoczynności tarczycy pochodzenia ośrodkowego
tyreotropinoma przysadki
oporność na hormony przysadki
Oznaczanie hormonów – Metody immunochemiczne
REAKCJA ANTYGEN (Ag) - PRZECIWCIAŁO (Ab)
Ag + Ab ↔ kompleks immunologiczny Ab – Ag
Rodzaje znaczników
izotopowe (125J)
enzymatyczne (peroksydaza chrzanowa, fosfataza alkaliczna)
chemiluminescencyjne (dioksetan, akrydyna)
fluorescencyjne (fluoresceina)
Rodzaje metod
kompetycyjne (krzywa kalibracyjna odwrotnie proporcjonalna do odczytu sygnału znacznika)
niekompetycyjne (krzywa kalibracyjna wprost proporcjonalna do odczytu sygnału znacznika)
Metody izotopowe
- RIA - radioimmunologiczna (kompetycyjna) np. oznaczanie aldosteronu, DHEAs
- Radioreceptorowa (kompetycyjna) np. oznaczanie Ab-R-TSH
- IRMA (niekompetycyjna) np. oznaczanie reniny, α-SU
Metody enzymatyczne
ELISA niekompetycyjna np. oznaczanie chromograniny A, melatoniny
EIA kompetycyjna np. oznaczanie testosteronu wolnego
Metody chemiluminescencyjne
CLIA - metoda chemiluminescencji oparta na mikrocząsteczkach
(np. analizator IMMULITE firmy Abbott)
- oznaczanie fT3 i fT4, insuliny, markerów nowotworowych
EACLIA - metoda chemiluminescencji wzmocnionej enzymatycznie
(np. analizator IMMULITE firmy SIEMENS)
- oznaczanie PRL, PTH, HGH, ACTH, ATPO, ATG
ECLIA – elektrochemiluminescencja
(np. analizator Cobas e 411 - oznaczanie TSH)
Diagnostyka guzów przysadki
GUZY PRZYSADKI
gruczolaki > 90%
raki – bardzo rzadko
czaszkogardlak
W 10-20% badań obrazowych (głównie RM) okolicy siodła tureckiego i do 20% przysadek badanych pośmiertnie stwierdzamy „ silent” mikrogruczolaka , natomiast częstość klinicznie istotnych gruczolaków przysadki wynosi jedynie 0,1 - 0,2 %.
Klasyfikacja kliniczna guzów przysadki
czynne i nieczynne hormonalnie
mikrogruczolaki i makrogruczolaki
inwazyjne i nieinwazyjne
Klasyfikacja gruczolaków przysadki
Gruczolak Hormon Rozpoznanie kliniczne
Somatotropinoma GH Akromegalia
Prolaktynoma PRL Hiperprolaktynemia
Kortykotropinoma ACTH Choroba Cushinga
Gonadotropinoma FSH, LH, α – SU Klinicznie nieczynny
Tyreotropinoma TSH Nadczynność tarczycy
Null cell adenoma ---- Nieczynny hormonalnie
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
I. Akromegalia
Rozpoznanie biochemiczne:
IGF-1 > normy dla płci i wieku
GH w teście OGTT > 1 µg/L
zaburzony rytm dobowy wydzielania GH
hGH – pojedyncze oznaczenie hormonu praktycznie niediagnostyczne
Drugorzędowe testy czynnościowe
Test z TRH
Test z L-DOPA
II. Hiperprolaktynemia
Nie jest chorobą, a jedynie objawem wskazującym na obecność zaburzeń czynnościowych lub zmiany organicznej w okolicy podwzgórzowo-przysadkowej
Różnicowanie przyczyn hiperprolaktynemii
Wartość diagnostyczna stężenia PRL
PRL > 200 µg/L macroprolactinoma
PRL < 150 µg/L hiperprolaktynemia czynnościowa
Przyczyny hiperprolaktynemii organicznej
Pochodzenie podwzgórzowe - uszkodzenie neuronów dopaminergicznych podwzgórza
lub przerwanie drogi przenikania dopaminy z podwzgórza do przedniego płata przysadki
Pochodzenie przysadkowe - gruczolaki przysadki typu prolactinoma lub innego typu np. somato-prolactinoma
PRL 100 - 200 µg/L
microprolactinoma
makrogruczolak przysadki – guz mieszany lub uszkodzenie neuronów dopaminergicznych
zmiany organiczne w podwzgórzu - uszkodzenie neuronów dopaminergicznych
incidentaloma przysadki (najczęściej mikrogruczolak hormonalnie nieczynny) współistniejący hiperprolaktynemią czynnościową
Pojęcie „pseudo-prolactinoma” oznacza występowanie hiperprolaktynemii w wyniku
uszkodzenie podwzgórza lub szypuły przysadki w przebiegu zmian organicznych
lub pourazowych
Makroprolaktyna
Prolaktyna jest hormonem wydzielanym przez komórki przedniego płata przysadki. Podstawową postacią PRL jest monomer o masie cząsteczkowej 23 kDa.
We krwi człowieka obecne są także złożone formy hormonu (dimery, oligomery, makroprolaktyna) posiadające różną aktywność biologiczną.
Makroprolaktynę (MaPRL) tworzy monomeryczna cząsteczka PRL połączona najczęściej
z immunoglobuliną typu IgG, rzadziej IgM lub IgA. Kompleks nie posiada istotnej aktywności biologicznej, ponieważ immunoglobulina uniemożliwia prawidłowe połączenie hormonu z receptorem prolaktynowym w tkance docelowej.
Makroprolaktyna wykazuje immunoreaktywność w testach diagnostycznych i może być przyczyną podwyższonego stężenia PRL w badaniach laboratoryjnych.
Zestawy pomiarowe do oznaczania PRL w różnym stopniu rozpoznają makroprolaktynę.
Metody wykrywania makroprolaktyny
a) filtracyjna chromatografia żelowa –„złoty standard”
b) precypitacja glikolem polietylenowym – rekomendowana w rutynowej diagnostyce
Interpretacja wyników precypitacji
odzysk PRL > 60% - we krwi badanej dominują aktywne biologicznie formy hormonu – gł. monomery PRL
odzysk PRL < 40% - dominuje makroprolaktyna
Diagnostyka laboratoryjna hiperprolaktynemii
pojedyncze oznaczenia PRL rano na czczo 2 - 3 krotne
test z metoklopramidem – wybrane przypadki
rytm dobowy PRL ( wymaga hospitalizacji)
przy braku objawów klinicznych hiperprolaktynemii oznaczenie makroprolaktyny
(głównie laboratoria współpracujące z oddziałami klinicznymi o profilu endokrynologiczny)
Test z metoklopramidem – oznaczanie PRL w 0’, 60’, 120’
Ocena wyników
prawidłowy: wzrost stężenia PRL o 400-600% do stężenia w 0’
brak wzrostu PRL po MCP przy wysokim stężeniu 0’ – PRL przemawia
za gruczolakiem prolaktynowym przysadki lub innymi zmianami organicznymi okolicy podwzgórzowo - przysadkowej (niedobór dopaminy)
brak wzrostu przy niskim wyjściowym stężeniu PRL - niedoczynność przysadki
w zakresie wydzielania PRL
Test z metoklopramidem może być podstawą rozpoznania hiperprolaktynemii czynnościowej współistniejącej z gruczolakiem przysadki - mikrogruczolakiem hormonalnie nieczynnym
III. Tyreotropinoma
Diagnostyka hormonalna:
Stężenie we krwi:
TSH prawidłowe lub podwyższone
fT3 i fT4 podwyższone
α – podjednostka (α –SU) podwyższona
Różnicowanie:
- oporność na hormony tarczycy – postać przysadkowa
IV. GRUCZOLAKI PRZYSADKI KLINICZNIE HORMONALNIE NIECZYNNE
Kryteria rozpoznania
obecność mikro- lub makrogruczolaka w badaniu obrazowym (MRI) przysadki
brak klinicznych objawów nadczynności przysadki
stężenie hormonów przysadkowych we krwi prawidłowe lub obniżone
Duży guz może powodować kliniczne objawy „masy”
(zaburzenia widzenia, moczówka prosta, hiperprolaktynemia)
i/ lub niedoczynności przysadki
Badanie immunohistochemiczne gruczolaków przysadki
(mikroskopia świetlna)
Stanowi „ złoty standard diagnostyczny ” gruczolaków przysadki
Klasyfikacja immunohistochemiczna gruczolaków przysadki
1. Gruczolaki produkujące hormon wzrostu
2. Gruczolaki produkujące prolaktynę
3. Gruczolaki produkujące hormon wzrostu i prolaktynę
4. Gruczolaki produkujące hormon kortykotropowy (ACTH)
5. Gruczolaki produkujące hormon tyreotropowy (TSH)
6. Gruczolaki produkujące hormony gonadotopowe (FSH i LH) i/lub podjednostkę alfa
7. Gruczolaki produkujące wiele hormonów
8. Gruczolaki nieczynne hormonalnie (immunonegatywne)
Guzy przysadki „nieme” hormonalnie to:
gruczolaki przysadki
- gruczolaki przysadki nieczynne hormonalnie
- gruczolaki gonadotropowe
- nieme gruczolaki (najczęściej kortykotropowe i somatotropowe)
inne guzy
- przerzuty nowotworów złośliwych
- czaszkogardlak
- oponiak siodła
- glejaki części nerwowej przysadki
Na podstawie badań immunohistochemicznych guzów przysadki ustalono że:
- ponad 30% guzów przysadki to gruczolaki wielohormonalne
- większość guzów przysadki rozpoznawanych przed operacją jako
„nieczynne hormonalnie” wykazuje dodatnie odczyny na hormony przysadkowe
(głównie podjednostka alfa i beta hormony gonadotropowe)
- część guzów „nieczynnych hormonalnie” to tzw.”ciche” gruczolaki
(gł. kortykotropinoma, somatotropinoma) - wykazują dodatni odczyn dla ACTH lub GH
mimo braku biochemicznych i klinicznych cech nadczynności przysadki
Ustalenie w badaniu immunohistochemicznym pełnego fenotypu hormonalnego
gruczolaka przysadki pozwala ocenić potencjalną agresywności (nawrotowość) guza.
Większą nawrotowość wykazują guzy wielohormonalne niż
i gruczolaki o typie gonadotropinoma.
Aktualne zalecenia WHO
W każdym przypadku gruczolaka przysadki należy wykonać pooperacyjne badanie immunohistochemiczne guza na wszystkie hormony przysadki
(bez względu na rozpoznanie przedoperacyjne – czynny lub nieczynny gruczolak przysadki )
Badania ultrastruktury gruczolaków przysadki
(mikroskopia elektronowa)
Ocena ultrastruktury gruczolaków przysadki umożliwia dokładniej określić morfologię guza
i zdolność syntezy hormonów, co w niektórych przypadkach
ma istotne znaczenie rokownicze, bowiem pozwala rozpoznać podtypy gruczolaków
o swoistej biologii i inwazyjności oraz skłonności do nawrotów
Aktualna klasyfikacja WHO guzów przysadki uwzględnia oprócz czynności hormonalnej, cech histologicznych i immunohistochemicznych gruczolaka, także ocenioną
w mikroskopie elektronowym ultrastrukturę guza przysadki.
Badanie ultrastruktury jest szczególnie przydatne w następujących typach gruczolaków:
gruczolaki dwuhormonalne GH(+) i PRL (+) – klinicznie wykazujące cechy akromegalii
gruczolaki klinicznie nieczynne hormonalnie (głównie immunohistochemicznie pozytywne)
gruczolaki wielohormonalne klinicznie i/lub immunohistochemicznie
Badanie immunohistochemiczne na poziomie mikroskopii elektronowej wykonywane jest techniką immunogold i jest szczególnie przydatne w określeniu podtypów gruczolaków syntezujących GH i PRL (gruczolaki mieszane, gruczolaki mammosomatotropowe, gruczolaki typu acidophil stem cell ) oraz typu guzów wielohormonalnych
Diagnostyka guzów przysadki - PODSUMOWANIE
Badanie kliniczne chorego
Ocena czynności hormonalnej guza
Ocena radiologiczna
Zabieg neurochirurgiczny
Badanie histologiczne
Badanie immunohistochemiczne
Badanie ultrastrukturalne (wybrane przypadki)
Pooperacyjna ocena czynności hormonalnej przysadki