Sekretionsleistung der Schilddrüse

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Die Sekretionsleistung der Schilddrüse (GT, auch als Inkretionsleistung oder, falls aus Hormonspiegeln berechnet, als SPINA-GT bezeichnet) definiert die maximale stimulierte Menge an Thyroxin, welche die Schilddrüse in einer Sekunde in die Blutbahn ausschütten kann.[1][2]

Ermittlung

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Experimentell kann die Sekretionsleistung ermittelt werden, indem nach Stimulation mit einer hohen TSH-Konzentration (z. B. in Form von rhTSH, d. h. rekombinantem humanem TSH) die T4-Produktion der Schilddrüse gemessen wird. Früher wurde die Sekretionsleistung auch geschätzt, indem man die Serumkonzentration des proteingebundenen Iodisotops 131I nach Verabreichung von Radioiod gemessen hat.[3] Wegen der damit verbundenen hohen Strahlenbelastung[4] wird dieses Verfahren heute nicht mehr im Rahmen von Routineuntersuchungen angewandt.

In vivo kann SPINA-GT auch mit

oder

aus Serumspiegeln an TSH und freiem bzw. gesamtem Thyroxin berechnet werden. Diese physiologisch begründete Gleichung ist heute das am meisten angewandte Standardverfahren zur Bestimmung der Sekretionsleistung der Schilddrüse.

Konstante Parameter der Gleichungen sind:

: Verdünnungsfaktor für T4 (Kehrwert des scheinbaren Verteilungsvolumens, 0,1 l−1)
: Clearance-Exponent für T4 (1.1e-6 sec−1), d. h., Geschwindigkeitskonstante für Abbau
K41: Affinität T4-TBG (2e10 l/mol)
K42: Affinität T4-TBPA (2e8 l/mol)
DT: EC50 für TSH (2,75 mU/l)[1][5]

Der Quotient aus SPINA-GT und sonographisch ermitteltem Schilddrüsenvolumen wird als spezifische Sekretionsleistung (SPINA-GTs) bezeichnet.

Referenzbereiche

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Perzentilen der Sekretionsleistung der Schilddrüse (SPINA-GT) mit Referenzbereichen des TSH-Index nach Jostel und univariablen Referenzbereichen für Thyreotropin (TSH) und freies Thyroxin (FT4), dargestellt im zweidimensionalen Phasenraum, der durch TSH- und FT4-Serumkonzentrationen definiert ist.
Untergrenze Obergrenze Maßeinheit
1,41[1] 8,67[1] pmol/s

Die Gleichungen und ihre Parameter sind kalibriert für erwachsene Menschen mit einer Körpermasse von 70 kg bzw. einem Plasmavolumen von ca. 2,5 l.[1]

Klinische Bedeutung

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SPINA-GT ist erhöht im Falle einer primären Hyperthyreose[6] und reduziert bei einer primären Hypothyreose.[7][8][9] Die Sekretionsleistung korreliert mit dem sonographisch bestimmten Schilddrüsenvolumen[1] und zeigte in einer Längsschnittuntersuchung eine höhere Reliabilität als TSH, FT4 oder FT3.[10] In einer Studie konnte eine negative Korrelation zwischen GT und Kreatinin-Clearance beobachtet werden.[11] In der Anfangsphase eines Non-Thyroidal-Illness-Syndroms kann SPINA-GT passager leicht erhöht ausfallen.[12] Bei bestimmten chronischen Erkrankungen wie dem Chronischen Fatigue-Syndrom kann SPINA-GT dagegen reduziert sein.[13]

In einer bevölkerungsbasierten Studie korrelierte die Sekretionsleistung der Schilddrüse mit der Schlafdauer und dem Ausmaß einer sportlichen Betätigung.[14] Die Beziehung zur Jodversorgung folgte einem komplexen U-förmigen Muster: SPINA-GT war reduziert bei Probanden, die jodreiche Nahrungsmittel konsumierten, aber erhöht bei Jodexzess.[14]

Bei Männern mit Hypothyreose korrelieren sowohl SPINA-GT als auch SPINA-GD negativ mit erektiler Funktion und sexueller Zufriedenheit.[6] Bei Frauen mit Thyreotoxikose sagt eine erhöhte Sekretionsleistung eine sexuelle Dysfunktion voraus, ferner einen höheren Grad an Depressivität.[15]

SPINA-GT korreliert bei Gesunden und Personen mit behandelter Autoimmunthyreopathie mit der mechanischen Schmerzempfindlichkeit (mechanical pain sensitivity, MPS) in der quantitativ sensorischen Testung (QST) and mit Maßzahlen der respiratorischen Arrhythmie in der Analyse der Herzfrequenzvariabilität[16]. Beide Beobachtungen stützen die Annahme einer Assoziation zu einer sowohl sensomotorischen als auch autonomen Neuropathie bei Schilddrüsenerkrankungen[16].

In bestimmten Situationen führt eine Therapie mit Metformin zu einer erhöhten Sekretionsleistung, parallel zu einer verbesserten Insulinsensitivität.[17][18] Dieses Phänomen scheint durch Geschlechtshormone moduliert zu werden.[19][18][20]

Bei Personen mit Autoimmunthyreopathie und grenzwertig niedriger Vitamin-D-Versorgung steigt die Sekretionsleistung unter Therapie mit 25-Hydroxycholecalciferol an.[21][22] Durch eine Therapie mit Selenomethionin scheint dieser Effekt noch verstärkt zu werden.[21][22] Eine hinreichende Vitamin-D-Versorgung ist auch notwendig für die Wirkung, die Statine auf die Sekretionsleistung ausüben.[23]

Die spezifische Sekretionsleistung (SPINA-GTs) ist bei Adipositas[1] und Autoimmunthyreoiditiden erhöht.[24]

Die Berechnung von SPINA-GT hat sich insbesondere in schwierigen klinischen Situationen bewährt, etwa zur Differenzialdiagnostik einer latenten Hypothyreose von einer erhöhten TSH-Konzentration bei allostatischer Last vom Typen 2 (wie sie typisch für Adipositas und bestimmte psychiatrische Erkrankungen ist). Hierfür wird ihr Einsatz z. B. im berufsgenossenschaftlichen Heilverfahren und in der sozialmedizinischen Begutachtung empfohlen[25].

Siehe auch

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Fußnoten

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  1. ↑ a b c d e f g J. W. Dietrich: Der Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis. Logos-Verlag, Berlin 2002, ISBN 978-3-89722-850-4.
  2. ↑ Johannes W. Dietrich, Gabi Landgrafe-Mende, Evelin Wiora, Apostolos Chatzitomaris, Harald H. Klein, John E. M. Midgley, Rudolf Hoermann: Calculated Parameters of Thyroid Homeostasis: Emerging Tools for Differential Diagnosis and Clinical Research. In: Frontiers in Endocrinology. Band 7, 9. Juni 2016, doi:10.3389/fendo.2016.00057, PMID 27375554, PMC 4899439 (freier Volltext).
  3. ↑ J. R. Bierich: Endokrinologie. In: H. Wiesener (Hrsg.): Einführung in die Entwicklungsphysiologie des Kindes. Springer, 1964, ISBN 978-3-642-86507-7, S. 310.
  4. ↑ MA Thompson: Radiation safety precautions in the management of the hospitalized (131)I therapy patient. In: Journal of nuclear medicine technology. 29. Jahrgang, Nr. 2, Juni 2001, S. 61-6; test 74–5, PMID 11376097.
  5. ↑ J. W. Dietrich, A. Stachon, B. Antic, H. H. Klein, S. Hering: The AQUA-FONTIS study: protocol of a multidisciplinary, cross-sectional and prospective longitudinal study for developing standardized diagnostics and classification of non-thyroidal illness syndrome. In: BMC Endocr Disord. Band 8, Nr. 1, Oktober 2008, S. 13, doi:10.1186/1472-6823-8-13, PMID 18851740, PMC 2576461 (freier Volltext).
  6. ↑ a b R. Krysiak, B. Marek, B. Okopień: Sexual function and depressive symptoms in young men with hypothyroidism receiving levothyroxine/liothyronine combination therapy. In: Endokrynologia Polska. Band 69, Nr. 1, 2018, S. 16–22, doi:10.5603/EP.a2018.0005, PMID 29319127.
  7. ↑ J. Dietrich, M. Fischer, J. Jauch, E. Pantke, R. Gärtner, C. R. Pickardt: SPINA-THYR: A Novel Systems Theoretic Approach to Determine the Secretion Capacity of the Thyroid Gland. In: European Journal of Internal Medicine. Band 10, Suppl. 1, Nr. 5, 1999, S. 34.
  8. ↑ J. W. Dietrich: Thyreotoxische Krise. In: Med Klin Intensivmed Notfmed. Band 107, Nr. 6, Sep 2012, S. 448–453. Epub 2012 Aug 11. German. PMID 22878518
  9. ↑ X. Wang, H. Liu, J. Chen, Y. Huang, L. Li, S. Rampersad, S. Qu: Metabolic Characteristics in Obese Patients Complicated by Mild Thyroid Hormone Deficiency. In: Hormone and Metabolic Research. 21. April 2016, PMID 27101096.
  10. ↑ J. W. Dietrich, G. Landgrafe, E. H. Fotiadou: TSH and Thyrotropic Agonists: Key Actors in Thyroid Homeostasis. In: Journal of Thyroid Research, 2012, Article ID 351864, 29 pages. doi:10.1155/2012/351864. PMID 23365787.
  11. ↑ D. Rosolowska-Huszcz, L. Kozlowska, A. Rydzewski: Influence of low protein diet on nonthyroidal illness syndrome in chronic renal failure. In: Endocrine. Band 27, Nr. 3, August 2005, S. 283–288. PMID 16230785.
  12. ↑ S. Liu, J. Ren, Y. Zhao, G. Han, Z. Hong, D. Yan, J. Chen, G. Gu, G. Wang, X. Wang, C. Fan, J. Li: Nonthyroidal Illness Syndrome: ist it Far Away From Crohn’s Disease? In: J. Clin Gastroenterol. Band 47, Nr. 2, 2013, S. 153–159, doi:10.1097/MCG.0b013e318254ea8a, PMID 22874844.
  13. ↑ Begoña Ruiz-Núñez, Rabab Tarasse, Emar F. Vogelaar, D. A. Janneke Dijck-Brouwer, Frits A. J. Muskiet: Higher Prevalence of „Low T3 Syndrome“ in Patients With Chronic Fatigue Syndrome: A Case–Control Study. In: Frontiers in Endocrinology. Band 9, 20. März 2018, doi:10.3389/fendo.2018.00097.
  14. ↑ a b Kejun Wu, Yu Zhou, Sujie Ke, Jingze Huang, Xuelin Gao, Beibei Li, Xiaoying Lin, Xiaohong Liu, Xiaoying Liu, Li Ma, Linxi Wang, Li Wu, Lijuan Wu, Chengwen Xie, Junjun Xu, Yanping Wang, Libin Liu: Lifestyle is associated with thyroid function in subclinical hypothyroidism: a cross-sectional study. In: BMC Endocrine Disorders. 21. Jahrgang, Nr. 1, Dezember 2021, S. 112, doi:10.1186/s12902-021-00772-z.
  15. ↑ R. Krysiak, K. Kowalcze, B. Okopień: Sexual function and depressive symptoms in young women with overt hyperthyroidism. In: European journal of obstetrics, gynecology, and reproductive biology. Band 234, 9. Januar 2019, S. 43–48, doi:10.1016/j.ejogrb.2018.12.035, PMID 30654201.
  16. ↑ a b B Bazika-Gerasch, N Kumowski, E Enax-Krumova, M Kaisler, LB Eitner, C Maier, JW Dietrich: Impaired autonomic function and somatosensory disturbance in patients with treated autoimmune thyroiditis. In: Scientific reports. 14. Jahrgang, Nr. 1, 29. Mai 2024, S. 12358, doi:10.1038/s41598-024-63158-w, PMID 38811750, PMC 11137073 (freier Volltext) – (englisch).
  17. ↑ R Krysiak, W Szkróbka, B Okopień: Sex-Dependent Effect of Metformin on Serum Prolactin Levels In Hyperprolactinemic Patients With Type 2 Diabetes: A Pilot Study. In: Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes. 126. Jahrgang, Nr. 6, Juni 2018, S. 342–348, doi:10.1055/s-0043-122224, PMID 29169197.
  18. ↑ a b R Krysiak, W Szkróbka, B Okopień: The Impact of Testosterone on Metformin Action on Hypothalamic-Pituitary-Thyroid Axis Activity in Men: A Pilot Study. In: Journal of Clinical Pharmacology. 60. Jahrgang, Nr. 2, 6. August 2019, S. 164–171, doi:10.1002/jcph.1507, PMID 31389032.
  19. ↑ R Krysiak, K Kowalcze, B Okopień: The impact of metformin on hypothalamic-pituitary-thyroid axis activity in postmenopausal women with untreated non-autoimmune subclinical hypothyroidism. In: Clinical and experimental pharmacology & physiology. 48. Jahrgang, Nr. 11, November 2021, S. 1469–1476, doi:10.1111/1440-1681.13542, PMID 34145615.
  20. ↑ Robert Krysiak, Karolina Kowalcze, Monika Wolnowska, Bogusław Okopień: The impact of oral hormonal contraception on metformin action on hypothalamic‐pituitary‐thyroid axis activity in women with diabetes and prediabetes: A pilot study. In: Journal of Clinical Pharmacy and Therapeutics. 45. Jahrgang, Nr. 5, 5. Januar 2020, S. 937–945, doi:10.1111/jcpt.13105, PMID 31903641.
  21. ↑ a b Robert Krysiak, Witold Szkróbka, Bogusław Okopień: The effect of vitamin D and selenomethionine on thyroid antibody titers, hypothalamic-pituitary-thyroid axis activity and thyroid function tests in men with Hashimoto’s thyroiditis: a pilot study. In: Pharmacological Reports. Band 71, Nr. 2, Oktober 2018, S. 243–247, doi:10.1016/j.pharep.2018.10.012, PMID 30818086.
  22. ↑ a b Robert Krysiak, Karolina Kowalcze, Bogusław Okopień: Selenomethionine potentiates the impact of vitamin D on thyroid autoimmunity in euthyroid women with Hashimoto’s thyroiditis and low vitamin D status. In: Pharmacological Reports. Band 71, Nr. 2, Dezember 2018, S. 367–373, doi:10.1016/j.pharep.2018.12.006, PMID 30844687.
  23. ↑ R. Krysiak, W. Szkróbka, B. Okopień: The Relationship Between Statin Action On Thyroid Autoimmunity And Vitamin D Status: A Pilot Study. In: Experimental and clinical endocrinology & diabetes: official journal, German Society of Endocrinology [and] German Diabetes Association. Band 127, Nr. 1, 27. August 2018, S. 23–28, doi:10.1055/a-0669-9309, PMID 30149415.
  24. ↑ Rudolf Hoermann, John E.M. Midgley, Rolf Larisch, Johannes W. Dietrich: Relational Stability of Thyroid Hormones in Euthyroid Subjects and Patients with Autoimmune Thyroid Disease. In: European Thyroid Journal. 18. August 2016, doi:10.1159/000447967, PMID 27843807.
  25. ↑ Johannes W. Dietrich, Ekkehard Schifferdecker, Helmut Schatz, Harald Klein: Endokrine und Stoffwechseldiagnostik. In: Die Ärztliche Begutachtung. 2022, S. 1–13, doi:10.1007/978-3-662-61937-7_83-1.
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