Již od poloviny 80.let můžeme zaznamenat snahy o algoritmizaci tyroidálních laboratorních vyšetření s úmyslem vhodně vybrat z jejich široké palety. Vznikaly i stručné přehledy a jednoduché tabelární pomůcky, jejichž zjevným nedostatkem bývá skutečnost, že s ohledem na rozdílnou prevalenci postihují vesměs jen nejčastější tyreopatie a dále to, že se zabývají převážně jen stanovením hormonů. Starší návrhy i z tohoto pohledu už překonal současný prudký rozvoj neizotopových imunochemických metod. Tato kapitola respektuje dnešní vyšší úroveň poznání a spolu s ní rozšiřující se nabídku dostupných laboratorních vyšetření.

1. Biochemie tyreoidálních hormonů a dalších látek
     V buňkách folikulů štítné žlázy se tvoří tyroxin (3,3',5,5'-tetrajódtyronin, T4) a trijódtyronin (3,3',5-trijódtyronin, T3). Strukturálně jde o jódované deriváty aromatické aminokyseliny tyroninu, složené ze dvou zbytků tyrosinu. Mnohostranné biochemické účinky těchto hormonů lze charakterizovat jako zvýšení metabolické aktivity spojené s vyšší spotřebou kyslíku a s produkcí tepelné energie. Jejich základní význam pro růst a vývoj organizmu souvisí patrně s všeobecnou stimulací syntézy RNA a proteosyntézy. Parafolikulární neboli C-buňky štítné žlázy kromě toho syntézují hormon kalcitonin (tyreokalcitonin, TC), zapojený do soustavy hospodaření organizmu s vápníkem.

      Výchozím bodem tvorby hormonů štítné žlázy je proteosyntéza tyreoglobulinu (TG), glykoproteinu, jehož tyrosylové skupiny se za katalýzy jódtransferázou jódují molekulárním jódem J₂ v poloze 3 resp. 3 a 5. Monojódfenylová nebo dijódfenylová část (donor) se váže éterovou vazbou na další jódovanou tyrosylovou skupinu (akceptor) za vzniku příslušné jódtyroninové struktury stále ještě vázané jako součást peptidového řetězce tyreoglobulinu. Ten přestupuje v této podobě z buňky do lumina folikulu, do tzv. koloidu, kde se skladuje. Jodidové anionty jsou buňkami štítné žlázy z cirkulace aktivně vychytávány, patrně kotransportem s Na⁺, a koncentrovány v cytoplazmě asi 25násobně. Klíčovým enzymem katalyzujícím oxidaci jodidových aniontů přinášených cirkulací na molekulární jód, je peroxidáza (jodidperoxidáza, tyreoperoxidáza, TPO). Působením hypofyzárního hormonu tyreotropinu (TSH) se zvyšuje akumulace jódu v buňce štítné žlázy a na podnět TSH se také tyreoglobulin vrací z lumina folikulu zpět do tyreocytu, kde se štěpí lysosomálními proteázami a uvolněný jódovaný tyronin přestupuje do cirkulace. Tyreoidální hormony se tedy tvoří kontinuálně, skladují se ve formě prohormonu, tj. jódovaného tyreoglobulinu, a na podnět centrálních regulačních mechanismů se pouze rychleji nebo pomaleji uvolňují. Za fyziologických okolností štítná žláza produkuje převážně T4 (až 100x více než T3). T3 je však podstatně účinnější než T4, takže tyroxin se někdy také označuje za prohormon. V periferních tkáních se T4 přibližně z jedné třetiny dejóduje 5'-dejodázou na směs neaktivního 3,3',5'-T3 (tzv. reverzní T3, rT3) a aktivního 3,3',5-T3.

     V krevním oběhu se T3 i T4 transportují ve vazbě na transportní bílkoviny: na tyroxin vázající globulin (thyroxin binding globulin, TBG, ze 60 až 70 %), na prealbumin (transthyretin, thyroxin binding prealbumin, ze 30 %) a na albumin (nepatrný zbytek). Číselné údaje o relativních podílech vazby T3 a T4 na jednotlivé transportní bílkoviny se v literatuře velmi liší. Vazba T3 na transportní bílkoviny je o něco slabší než T4. Proto kromě vázané formy T3 cirkulují ještě asi 0,3 % volného T3 (free T3, FT3) a kromě vázané formy T4 cirkulují jen asi 0,03 % volného T4 (free T4, FT4). Pouze volné formy mohou vstupovat do cílových buněk a být hormonálně aktivní. Mezi vázanými a volnými formami obou hormonů však existuje dynamická rovnováha. Rozdílnost biologických poločasů obou hormonů v plazmě se vysvětluje také existencí jejich volných forem, protože jen ty mohou být odbourávány v játrech, ledvinách a svalech: pro T4 je to 7 dní, zatímco pro T3 zhruba jeden den. Pod názvem celkový T3 (total T3, TT3) a celkový T4 (total T4, TT4) se rozumí součet koncentrací vázané a volné formy příslušného hormonu.

2. Regulace sekrece hormonů štítné žlázy
     Centrální řízení sekreční aktivity štítné žlázy začíná u hypotalamu (obr. 9.1.). Zde se uvolňuje spouštěcí faktor ze skupiny neurosekrečních hormonů, tyreoliberin (thyreotropin releasing hormon, TRH). Ten podněcuje sekreci tyreotropního hormonu (thyroid stimulating hormon, TSH) v adenohypofýze. Somatostatin naopak sekreci TSH inhibuje. TSH dopravený krevní cestou ke štítné žláze urychluje po vazbě na své specifické receptory na membráně tyreocytu vstup jódovaného tyreoglobulinu z koloidu folikulu do buňky, jeho proteolytické štěpení, a tím i uvolnění tyroidálních hormonů do cirkulace. Mezi koncentrací tyroidálních hormonů v krvi a sekrecí TSH existuje negativní zpětná vazba. T3 a T4 pronikají do cílové buňky bez specifického receptoru (podobně jako steroidní hormony) a mechanismus jejich účinku je zprostředkován cyklickým AMP.

     Nabídka hormonů štítné žlázy cílovým tkáním je tedy závislá na stavech a regulačních mechanismech několika úrovní:
- nitrobuněčná proteosyntéza tyreoglobulinu + nabídka jódu a jódace,
- centrální hypotalamo-hypofyzární řízení sekreční aktivity (uvolňování hormonů z depo v koloidu),
- koncentrace a funkční stav transportních bílkovin pro transport krví a pro rovnováhu volné a vázané formy,
- a konečně degradace hormonů v játrech, ledvinách a ve svalech.
Vliv všech těchto faktorů je třeba brát v úvahu zejména při etiopatogenetických rozvahách u chorob štítné žlázy.

3. Patobiochemie některých poruch
     Syndrom vyvolaný nízkými hladinami volných hormonů štítné žlázy se nazývá hypotyreóza. Primární hypotyreózy lze rozdělit podle etiologie na kongenitální, endemické (z nedostatku jódu), autoimunní, z fyzikálních a chemických vlivů (chirurgický zásah, ionizující záření, strumigeny, tj. zčásti i iatrogenní) a jako součást nebo následek jiných zánětlivých nebo infiltračních onemocnění. Sekundární hypotyreózy (někdy též "centrální") vznikají při postižení hypotalamu nebo adenohypofýzy, a to vrozenou poruchou tvorby nebo sekrece příslušných hormonů, nebo v důsledku úrazu, chirurgického zásahu, ozáření, nádoru nebo poruchy krevního zásobení.

     Kongenitální hypotyreóza patří mezi vývojové poruchy s relativně vysokou incidencí. U novorozence se neprojevuje žádnými výraznými symptomy a přitom její včasná diagnostika a léčba je životně důležitá. Pro detekci poruchy byly proto vyvinuty screeningové programy zahrnující stanovení TSH a někdy též T4 v krvi odebrané z patičky pátého až sedmého dne po narození. Novorozenecký screening kongenitální hypotyreózy využívá tzv. supersenzitívní stanovení TSH (viz dále) v eluátu z vysušené kapky krve na filtračním papíře.

     Zvýšená sekreční aktivita štítné žlázy a/nebo nadměrná nabídka volných forem tyreoidálních hormonů vede k hypertyreóze. Nejčastěji se jedná o primární postižení štítné žlázy, které může mít celou řadu forem, jako je např. Gravesova-Basedowova nemoc (difúzní, toxická struma), toxický adenom, T3 tyreotoxikóza. Sekundární hypertyreózy mohou vznikat např. při Hashimotově autoimunní tyreoiditidě, při subakutní tyreoiditidě, u folikulárních karcinomů štítné žlázy nebo i ektopických karcinomů, u adenomů hypofýzy, apod.

     Zánětlivá onemocnění štítné žlázy se dělí na autoimunní Hashimotovu (chronickou lymfocytární) tyreoiditidu a na neautoimunní, virovou (subakutní) thyreoiditidu.

     Podrobnosti o etiopatogenezi, klinickém obrazu a léčbě dysfunkcí, nádorů a zánětů štítné žlázy je možno najít téměř v každé učebnici vnitřního lékařství nebo endokrinologie (viz též seznam doporučené literatury v závěru této kapitoly). Poměrně velký počet těchto patologických stavů lze dnes s vysokou spolehlivostí diagnostikovat. Je také možné identifikovat, charakterizovat a průběžně sledovat změny, k nimž dochází při konzervativní nebo po radikální léčbě. Slouží k tomu, mimo jiné, funkční vyšetření a laboratorní stanovení jednotlivých analytů v krevním séru, nejlépe opakovaná v časové ose. K jejich racionálnímu výběru může přispět i následující přehled.

4. Laboratorní diagnostické metody

4.1. Ukazatelé tyreoidální dysfunkce
4.1.1. TYREOTROPIN, TSH v séru
     Jeho koncentrace v séru je nepřímo úměrná koncentraci T4. Klinický význam vyšetření spočívá v tom, že za předpokladu normální funkce hypotalamo-hypofyzární osy odráží hladina TSH dostupnost T4 pro tkáně. Výrazně zvýšené hodnoty TSH jsou signifikantní pro primární hypotyreózu. U hypotalamických příčin hypotyreózy mohou být koncentrace TSH nízké, normální i mírně zvýšené. Hypotalamicky podmíněná hypotyreóza s nedostatkem tyreoliberinu může být spjata se sekrecí imunochemicky aktivního, ale biologicky neúčinného TSH. Běžnými imunochemickými metodami tedy stanovíme dokonce vysoké koncentrace tohoto modifikovaného TSH, protože se v cirkulaci pomaleji odbourává, výsledek však neodpovídá stimulaci sekrece tyroidálních hormonů.

     V indikaci vyšetření platí, že jde o metodu první volby při podezření na primární hypotyreózu nebo na hypertyreózu. Tímto vyšetřením lze sledovat substituční terapii pomocí T4 nebo supresivní terapii. Je doplňkovým vyšetřením ke stanovení TT4 nebo FT4 u sekundární hypotyreózy a ke stanovení FT4 (TT4) a FT3 (TT3) při podezření na rezistenci na tyreoidální hormony. Vyšetřuje se také u hypercholesterolémie a u hyperprolaktinémie. Vysoce citlivé metody stanovení TSH ( tzv. metody "třetí generace", tj. s mezí detekce pod 0,01 mU/L) se používají pro screening kongenitální hypotyreózy ze suché kapky krve novorozence.

4.1.2. FUNKČNÍ TEST S TRH
     Jde o tzv. TRH loading test, jehož klinický význam spočívá v tom, že odráží sekreci TSH z hypofýzy po p.o., i.v. nebo intranasální stimulaci hormonem tyreoliberinem (TRH). Vyšetření se indikuje u "centrální" hypotyreózy, dále při podezření na sekundární hypertyreózu při selektivní hypofyzární rezistenci na tyreoidální hormony, u nádorů produkujících TSH, nebo u generalizované rezistence na tyreoidální hormony. Tímto testem lze též vyjasnit podezření na interference při samotném stanovení TSH, které vzniká např. při nálezu normálních hodnot TSH u hypertyreózy.

4.1.3. TYROXIN celkový (TT4) a volný (FT4) v séru
     Jeho koncentrace jsou ukazatelem aktuální sekrece hormonu štítnou žlázou. Vysoké koncentrace T4 u Gravesovy-Basedowovy choroby naznačují nebezpečí re-lapsu po ukončení konzervativní léčby. Hladiny FT4 (TT4) slouží k monitorování léčby tyroxinem, protože vypovídají o dostupnosti hormonu tkáním. Je třeba mít na paměti, že koncentrace tyroidálních hormonů může být ovlivněna řadou faktorů (viz výše v odstavci Biochemie), především rovnováhou mezi jejich sekrecí a odbouráváním a rovnováhou mezi volnými a vázanými formami v cirkulaci, resp. stavem příslušných transportních proteinů. Výhodou FT4 je z tohoto hlediska menší zá-vislost na patologicky a farmakologicky indukovaných změnách TBG. Někdy se do-poručuje z hodnoty T4 a z T3-Uptake (v procentech, viz dále) kalkulovat index volného tyroxinu, free thyroxin index, FTI, a to podle vzorce: