Exploration Biologique de la Thyroïde

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1 Exploration Biologique de la Thyroïde UE2 Hormonologie Reproduction - Nutrition DFGSM3 Année Universitaire Lucas.peltier@chu-rennes.fr

2 Plan du cours I. Introduction II. Biosynthèse des Hormones Thyroïdiennes III. Biodisponibilité des Hormones Thyroïdiennes IV. Régulation de la Synthèse Hormonale V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne VI. Etiologie des Dysthyroïdies VII. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité

3 I. Introduction Follicule thyroïdien (coupe histologique) CVCV C CVCVC Follicule Thyroïdien = lieu de synthèse des Hormones Thyroïdiennes (HT) T3 + T4

4 I. Introduction Fonctions biologiques du Follicule Thyroïdien (FT) : - Capter et concentrer l I - présent à faible concentration (~ 10-7 M) dans le plasma - Présente un site permettant les processus oxydatif de l I - nécessaire à la formation des résidus iodothyronines - Peut stocker dans la lumière folliculaire (LF) les espèces moléculaires iodées en cas d apport en iode intermittent - Assure via les thyrocytes la mise à disposition des iodothyronines sous forme d hormones thyroïdiennes circulantes par dégradation de la matrice protéique ayant servi à leur biosysnthèse

5 II. Biosynthèse des Hormones Thyroïdiennes Sept étapes : Abréviations : - NIS = Na + Iodide Symporter - TPO : Thyroperoxydase - Tg = Thyroglobuline - MIT = Monoiodotyrosine - DIT = Diiodotyrosine - TYR = Tyrosine - T3 = Triodothyronine - T4 = Thyroxine C. Massart & al. EMC Biologie Médicale 2013

6 II. Biosynthèse des Hormones Thyroïdiennes Monoiodotyrosine (MIT) Diiodotyrosine (DIT) 3 ème Etape : Couplage & formation de résidus iodothyronines MIT + DIT = Triiodothyronine (T3)! DIT + DIT = Tetraiodothyronine (T4)! Toujours à l état de résidus liés à la thyroglobuline

7 II. Biosynthèse des Hormones Thyroïdiennes Sept étapes : Abréviations : - NIS = Na + Iodide Symporter - TPO : Thyroperoxydase - Tg = Thyroglobuline - MIT = Monoiodotyrosine - DIT = Diiodotyrosine - TYR = Tyrosine - T3 = Triodothyronine - T4 = Thyroxine Production majoritaire de T4 Activité biologique = T3 T4! T3 Désiodation (5 ) périphérique C. Massart & al. EMC Biologie Médicale 2013

8 III. Biodisponibilité des Hormones Thyroïdiennes T4 & T3 sont présentent dans la circulation sanguine quasi exclusivement sous forme liées à des protéines de transport -T4 libre (T4L) ~ 0,03 % de la T4 Totale circulante -T3 Libre (T3L) ~ 0,2 0,4 % de la T3 Totale circulante 3 Protéines remplissent cette fonction : Concentration sanguine Affinité pour HT % T4 lié TBG (Thyroxyne Binding Globulin) 74 % TTR (Transthyretin ou pré-albumine) 11 % Albumine 15 % Seule la fraction libre est biodisponible

9 IV. Régulation de la Synthèse Hormonale Axe Hypothalamo-Hypophysaire Dopamine Hypothalamus Stress, froid, cathécolamines TRH - + Hypophyse antérieure TSH + Thyroïde + T3 & T4

10 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne A. La TSH (thyroid-stimulating hormone) a) Description - Glycoprotéine (28 30 kda) - Hétérogène (Glycosylation) - 2 sous unités (hétérodimère) - Sous unité α : 92 AA, commune à (FSH, LH & hcg) - Sous unité β : 118 AA, porte l activité biologique spécifique

11 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne A. La TSH (thyroid-stimulating hormone) b) Fonction & Régulation - TSH! Hormone Hypophysaire Hypophyse antérieure - Stimule la synthèse et la sécrétion des hormones T3 & T4 - T3 & T4 vont exercer un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion hypophysaire de la TSH - La sécrétion de TSH va si T3 & T4 - TSH + Thyroïde - La sécrétion de TSH va si T3 & T4 + T3 & T4

12 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne A. La TSH (thyroid-stimulating hormone) c) Méthode de Dosage - Méthode d immuno-analyse! réaction Ag - Ac - Technique Immunométrique à deux sites («sandwich) TSH Ac Capture Ac Révélation 3 ème Génération de dosage : sensibilité fonctionnelle très basse (<0,02 mui/l)

13 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne A. La TSH (thyroid-stimulating hormone) d) Indications - TSH = dosage le plus sensible pour diagnostiquer une dysthyroïdie - Examen de 1 ère intention pour le dépistage de dysfonctions thyroïdiennes - Suffisant : autres examens à réaliser en 2 ème intention en fonction du résultat de TSH et du contexte clinique Recommandations Anaes 2000 Examens à réaliser devant la présence de signes cliniques d hypo et d hyper-thyroïdie TSH réalisé sur papier buvard dans le cadre du dépistage néo-natal pour le dépistage de l hypothyroïdie congénitale

14 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne A. La TSH (thyroid-stimulating hormone) e) Interprétation - Résultat exprimé en mui/l - Valeurs de références (adulte) : ~ 0,4 4 mui/l = Euthyroïdie TSH franchement élevée > 10 mui/l : Hypothyroïdie Patente TSH modérément élevée ~ 4 10 mui/l : Hypothyroïdie Frustre? TSH franchement abaissée < 0,1 mui/l (voir indétectable) : Hyperthyroïdie Patente TSH modérément abaissée ~ 0,1 0,4 mui/l : Hyperthyroïdie Frustre?

15 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne A. La TSH (thyroid-stimulating hormone) e) Interprétation Limites d interprétation avec un dosage de la TSH isolé! i) Suppose que la fonction hypothalamo-hypophysaire est intacte et normale! Insuffisance thyréotrope (Hypothyroïdie avec TSH N ou diminuée)! Adénome thyréotrope (Hyperthyroïdie avec TSH N ou élevée)! Résistance aux hormones thyroïdiennes (Hyperthyroïdie avec TSH N ou élevée) Concentrations de TSH en regard de la T4Libre sont inadaptées ii) Suppose que l état thyroïdien des patients est stable! Aucune thérapeutique récente pour hypo ou hyperthyroïdie

16 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne B. Les hormones thyroïdiennes libres (T4L & T3L) a) Description Thyroxine (T4) Pro-Hormone Exclusivement produite par la thyroïde TriodoThyronine (T3) Biologiquement la plus active Concentration sérique : ~20 % synthèse thyroïdienne ~ 80 % désiodation périphérique Concentration T4 sérique = reflet de la synthèse thyroïdienne

17 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne B. Les hormones thyroïdiennes libres (T4L & T3L) b) Fonction & régulation

18 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne B. Les hormones thyroïdiennes libres (T4L & T3L) c) Méthodes de dosages Avantage p/r au dosage des HT totales : peu d influence des variations de concentration/capacité de liaison des protéines porteuses Méthode de référence : séparation physique préalable HT Libres / liées Ex. dialyse à l équilibre! non utilisable en routine Méthode de routine : pas de séparation physique préalable immuno-analyse! réaction Ag/Ac T4 libre Principe de compétition : Quantification des sites inoccupés

19 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne B. Les hormones thyroïdiennes libres (T4L & T3L) d) Indications Examens à demander uniquement en 2 ème intention après la TSH quand :! Le résultat de TSH est perturbé! Le résultat de TSH est normal mais qu il existe malgré tout une forte suspicion clinique d hypo ou d hyperthyroïdie! Le dosage de T4 Libre seul suffit! Le dosage de T3 Libre en 3 ème intention si TSH abaissé et T4L N

20 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne B. Les hormones thyroïdiennes libres (T4L & T3L) TSH perturbée e) Interprétation! en association avec la TSH Confirmé par une T4Libre abaissée TSH franchement élevée > 10 mui/l : Hypothyroïdie Patente TSH modérément élevée ~ 4 10 mui/l : Hypothyroïdie Frustre? Confirmé par une T4Libre normale Confirmé par une T4Libre augmentée TSH franchement abaissée < 0,1 mui/l (voir indétectable) : Hyperthyroïdie Patente TSH modérément abaissée ~ 0,1 0,4 mui/l : Hyperthyroïdie Frustre? Confirmé par une T4Libre normale

21 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne B. Les hormones thyroïdiennes libres (T4L & T3L) TSH Normale e) Interprétation! en association avec la TSH! Mais prescription T4L car forte suspicion clinique d hypo ou d hyperthyroïdie 1) T4 Libre normale! Pas d hypo/hyperthyroïdie 2) T4 Libre abaissée! Insuffisance hypophysaire (thyréotrope)!!! La TSH peut être aussi abaissée c est l inadéquation de la TSH en regard de la T4 Libre abaissé qui fait évoquer le Dg

22 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne B. Les hormones thyroïdiennes libres (T4L & T3L) TSH Normale e) Interprétation! en association avec la TSH! Mais prescription T4L car forte suspicion clinique d hypo ou d hyperthyroïdie 3) T4 Libre augmentée! Adénome thyréotrope! Résistance aux hormones thyroïdiennes!!! La TSH peut être aussi augmentée c est l inadéquation de la TSH en regard de la T4 Libre augmentée qui fait évoquer le Dg

23 V. Exploration Biologique de la fonction thyroïdienne C. En résumé

24 VI. Etiologie des Dysthyroïdies A. Hypothyroïdie a) Origine auto-immune a) Thyroïdite de HASHIMOTO b) Thyroïdite du post partum b) Carence iodée ==> cause la plus fréquente d hypothyroïdie dans les zones de grande carence (Afrique centrale, Népal),

25 VI. Etiologie des Dysthyroïdies A. Hypothyroïdie c) Causes Iatrogènes i. Médicamenteuse a. Iode b. Lithium c. Anti Thyroïdien de Synthèse (ATS) ii. iii. iv. Chirurgie ==> thyroïdectomie Radiothérapie cervicale externe Radiothérapie métabolique par 131 I

26 VI. Etiologie des Dysthyroïdies A. Hypothyroïdie d) Insuffisance thyréotrope e) Causes plus rares i. Maladie infiltrative de la thyroïde ii. iii. Troubles congénitaux Mutation du récepteur de la TSH (inhibitrice)

27 VI. Etiologie des Dysthyroïdies B. Hyperthyroïdie a) Origine auto-immune : Maladie de Basedow (Grave s disease) b) Nodules hypersécrétant i. Goitre multinodulaire toxique ii. Adénome toxique c) Causes Iatrogènes i. Iode ii. Hormones thyroïdiennes iii. IFN

28 VI. Etiologie des Dysthyroïdies B. Hyperthyroïdie d) Thyroïdite subaiguë de DE QUERVAIN e) Thyrotoxicose gestationnelle transitoire f) Causes plus rares i. Mutation du récepteur à la TSH (activatrice) ii. iii. Mutation du récepteur aux HT (Sd de Résistance aux HT) Adénome hypophysaire thyréotrope

29 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité A. Introduction : les Maladies Thyroïdiennes Auto-Immunes (MTAI) Pathologies de la glande thyroïde présentant des caractéristiques d auto-immunité : - Cellulaire : présence d infiltrat lymphocytaire (T et B) intrathyroïdien - Humorale : présence d auto-ac dirigé vs Ag de la glande thyroïdienne MTAI responsables d hyperthyroïdie - Maladie de Basedow MTAI responsables d hypothyroïdie - Thyroïdite d Hashimoto -Thyroïdite du post partum! Présence de marqueurs biologique de l auto-immunité = Auto-Anticorps Antigènes cibles : - Récepteur de la TSH (R-TSH) - Thyropéroxydase (TPO) - Thyroglobuline (TG)

30 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité B. Ac anti-récepteurs de la TSH a) Description Activité biologique : stimuler le récepteur! Mimer l action de la TSH Synthèse accrue d Hormones Thyroïdiennes Provoque une Hyperthyroïdie LE marqueur de la maladie de Basedow b) Indications Diagnostic étiologique d une Hyperthyroïdie Prédiction d une dysthyroïdie fœtale ou néonatale en cas de maladie de Basedow, passée ou actuelle, chez la mère

31 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité B. Ac anti-récepteurs de la TSH c) Méthodes de dosages Plusieurs méthodes différentes : - Tests fonctionnels sur cultures cellulaires surexprimant le R-TSH! met en évidence l effet biologique de l Ac! uniquement laboratoire «spécialisé» - Immuno-analyse! met en évidence la présence de l Ac! accessible aux laboratoires de «routine»

32 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité B. Ac anti-récepteurs de la TSH c) Méthodes de dosages i. Tests fonctionnels sur cultures cellulaires exprimant le R-TSH Méthode de mise en évidence de TSAb Thyroid Stimulating Antibody Hyperthyroïdie de la maladie de Basedow + -

33 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité B. Ac anti-récepteurs de la TSH c) Méthodes de dosages i. Tests fonctionnels sur cultures cellulaires exprimant le R-TSH Méthode de mise en évidence de TSBAb Thyroid Stimulation Blocking Antibody Hypothyroïdie -!! Présentation exceptionnelle de la maladie de Basedow!!

34 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité B. Ac anti-récepteurs de la TSH c) Méthodes de dosages ii. Immuno-analyse TBIAb TSH binding inhibiting antibody ou «TRAK» Principe : repose sur l inhibition de la liaison de la TSH à son récepteur Résultat : Met en évidence la présence de l Ac sans information sur la nature et l intensité de son activité biologique

35 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité B. Ac anti-récepteurs de la TSH d) Nomenclature Appellation Signification Méthode de dosage Fonction détecté TRAb TSH receptor antibody Terme général pour tout les dosages ci-dessous Tous les Ac anti-rtsh stimulants et bloquants TSAb TSBAb Thyroid Stimulating Antibody Thyroid Stimulation Blocking Antibody Mesure de la production d'amp cyclique sur cultures de cellules exprimant le RSTH idem, en présence d'une dose fixe de TSH Ac anti-rtsh stimulant le système adénylcyclase Ac anti-rtsh bloquants la stimulation induite par la TSH Culture cellulaire TBIAb ou "TRAK" TSH binding inhibiting antibody Compétition de la liaison de la TSH à son récepteur Tous les Ac anti-rtsh stimulants et bloquants, capables de se lier au récepteur de la TSH Immuno Analyse

36 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité C. Les Ac anti-tpo a) Description Dirigé vs la Thyroperoxydase Corrélation concentration/taille infiltrat lymphoplasmocytaire Apparaissent tôt dans le processus AI Dosage le plus sensible pour le Dg MTAI b) Indications Diagnostic étiologique d une Hypothyroïdie (suspicion Hashimoto)

37 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité C. Les Ac anti-tpo c) Méthodes de dosages - Méthode d immuno-analyse! réaction Ag Ac i. Techniques utilisant le principe de Compétition ii. Techniques Immunométrique à deux sites («sandwich)! Techniques accessibles aux laboratoires de «routine» Résultats en UI/mL!! Cut-off de positivité potentiellement différent d une trousse de dosage à une autre!!

38 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité C. Les Ac anti- TG a) Description Dirigé vs la Thyroglobuline Immunisation concomitante Ac Anti TPO Mais détectables : - Plus tardivement - Amplitude moindre Moins souvent présent que les Ac Anti TPO dans les MTAI b) Indications 2 ème Intention pour le Diagnostic étiologique d une MTAI quand les Anti-TPO sont négatifs Validation des dosages de Thyroglobuline : Ac anti-tgsusceptibles de minorer les résultats

39 VI. Marqueurs Biologiques de l Auto-Immunité C. Les Ac anti- TG c) Méthodes de dosages - Méthode d immuno-analyse! réaction Ag Ac i. Techniques utilisant le principe de Compétition ii. Techniques Immunométrique à deux sites («sandwich)! Techniques accessibles aux laboratoires de «routine» Résultats en UI/mL!! Cut-off de positivité potentiellement différent d une trousse de dosage à une autre!!