Ajankohtaista

Toinen tutkimusryhmä vahvisti professori Hoermannin tutkimusryhmän mallin kilpirauhashormonien säätöjärjestelmästä

Endokrinologia on enemmän kuin vain tilastotiedettä ja satunnaistettuja, kontrolloituja tutkimuksia. Se on myös säätöä ja järjestelmän hallintaa.

Tässä on siitä tuore esimerkki, kirjoittajina Berberich et al., joka julkaistiin aikakauslehdessä Frontiers in Endocrinology maaliskuussa 2018.

Varsinaisen työn tekivät Stuttgartin yliopiston säätö- ja systeemitekniikan asiantuntijat. Raakadatan toimitti heille professori Rudolf Hoermann.

Artikkelin on toimittanut professori Francesco S. Celi Yhdysvalloista. Hän on tutkinut mm. T3-monoterapiaa.

Aivolisäke-kilpirauhanen-takaisinkytkentäsilmukan matemaattinen mallinnus

Yhteenveto

Vaikka näytteenottotekniikassa on otettu suuria edistysaskelia, kilpirauhassairauksien diagnosointi voi edelleen olla haaste. Tämä näkyy TSH:n ylemmän viiterajan epämääräisyytenä. Diagnostiikka on myös hankalaa syndrooma T:stä kärsivillä, eli niillä noin 10 % potilaista, joiden elämänlaatu on edelleen huono, vaikka TSH on viitteissä T4-monoterapialla.

Tässä tutkimusraportissa laajennamme aivolisäke-kilpirauhanen-takaisinkytkentäsilmukkaa, jotta parantaisimme kilpirauhashormonien tasapainotilan ymmärtämystä.

Erityisesti me sisällytämme kilpirauhasen sisälle TSH-T3-suntin. Sen olemassaolo on äskettäin osoitettu useassa kliinisessä tutkimuksessa. Tuloksena saatu laajennettu malli on hyvin yhtenevä erilaisten kliinisten havaintojen kanssa, kuten T3-V:n vuorokausirytmin.

Olemme myös suorittaneet johdetun mallin herkkyysanalyysin ja paljastaneet TSH:n ja hormonipitoisuuksien riippuvuuden eri järjestelmäparametreista. Tulokset vaikuttavat kilpirauhashormonikokeiden tulkintaan, esim. subkliinisen vajaatoiminnan erotusdiagnoosiin.

Mitä tämä siis tarkoittaa?

TSH on epäsuora säätöparametri, ei kilpirauhashormoni. Sen tehtävänä on mm. säätää kilpirauhasen hormonituotantoa. Säätöparametrit eivät ole jakautuneet normaalijakauman mukaan (Gaussin kellokäyrä), kuten yleensä muut laboratorioiden tuottamat vastaukset suorien parametrien mittaamiseen, kuten natrium, magnesium jne.  

Aiemmassa minikatsauksessa käydään läpi TSH, mitä se on ja mitä se ei ole.

TSH ei voi yhtä aikaa olla herkkä seulontatyökalu, tarkka diagnostinen työväline ja hoidon tavoiteparametri.

TSH:sta riippuva diagnostinen luokittelu on suuresti riippuvainen käytetyistä tilastomatemaattisista menetelmistä. Yksilön tasapainotila on henkilökohtainen, ja elimistö pyrkii pitämään tasapainotilan vakiona. Erityisesti T3 pyritään pitämään vakiona, vaikka järjestelmä olisi vioittumassa. Juuri ennen kilpirauhasen vioittumista, kun T4:ää erittyy aiempaa vähemmän TSH-yksikköä kohti, elimistö pyrkii pitämään T3-pitoisuuden vakiona lisäämällä muuntoa T4 > T3.  Tällöin siis T3:n stabiiliudesta tulee tärkein säädettävä arvo.

Näillä havainnoilla on tärkeitä vaikutuksia sekä TSH:n viiterajoihin, että tyroksiinilla hoidettujen potilaiden hoitotavoitteisiin.

• TSH-viitealueen sisälläkin riski saada sydän- ja verisuonitauteja ja kuolla kasvaa arvon kohotessa
• Näin ollen sairastuminen tapahtuu vähitellen, eikä TSH:n oleminen viitteissä takaa terveyttä
• T4- tason noustessa muunto T3:ksi vähenee
• T3 on tärkein parametri. Sen säilyttäminen riittävänä ohittaa ristiriitatilanteessa asetusarvoparin TSH-T4 tärkeyden.
• Koska asetusarvopari on kapea ja yksilökohtainen, viitteiden sisällä olevaa, oireista potilasta voidaan hoitaa kilpirauhaslääkkein.
• T4-hoito voi alentaa TSH:n tuotantoa odotettua enemmän autoimmuunitulehdusta sairastavilla potilailla, mikä johtaa alentuneisiin T3-V-tasoihin.
• Terveiltä pitäisi mitata TSH, T4-V ja T3-V, jotta tiedettäisiin heidän henkilökohtaiset asetusarvonsa mahdollisen sairastumisen varalta.
• Kaikkia kolmea arvoa (TSH, T4-V ja T3-V) tulisi tarkastella yhdessä. Yksinään tarkasteltuna niistä ei ole hyötyä.
• Potilailla, joilta puuttuu kilpirauhanen, tyroksiinihoidon vaste vaihtelee laajasti.
• T3-V ei korreloi TSH:n kanssa terveillä, mutta sairailla se muuttuu TSH:sta riippuvaiseksi ja epästabiiliksi tyroksiinihoidolla (kuva).
• T3-V:tä ei voida jättää pois laskuista, koska se on kilpirauhaspotilaiden tärkein säätöparametri.
• Äskettäin julkaistun tutkimuksen mukaan lepoaineenvaihdunta on suoraan verrannollinen ainoastaan T3-V:hen.
• Äskettäin julkaistu tutkimus kertoo, että kilpirauhasen vajaatoimintapotilaat voivat odottaa elämänlaatunsa paranevan lääkityksellä, mutta ei palautuvan ennalleen.
• Vajaatoimintapotilaiden hoidossa on edelleen paljon parannettavaa.

Kuva. T3-V:n ja logaritmisen TSH:n suhde terveillä (Controls) ja tyroksiinilla hoidetuilla potilailla (LT4-treated patients).

Lähteet:

1. Berberich et al. Mathematical modeling of the pituitary-thyroid feedback loop: role of a TSH-T3-shunt and sensitivity analysis. Front. Endocrinol. (2018) doi: 10.3389/fendo.2018.00091
2. Hoermann R, Midgley JEM, Larisch R, Dietrich JW. Relational stability in the expression of normality, variation, and control of thyroid function. Front Endocrinol (2016) 7:57–8.  doi:10.3389/fendo.2016.00142