Stanovení autoprotilátek proti TSH receptoru Fejfárková Z., Pikner R. Oddělení klinických laboratoří, Klatovská nemocnice a.s., Klatovy, pikner@nemkt.cz Stanovení autoprotilátek proti TSH receptoru (anti TSHR, TRAb, TRAK). Cirkulující autoprotilátky proti TSH receptoru patří mezi základní laboratorní nástroj v diferenciální diagnostice hyperfunkce štítné žlázy či exoftalmu. Tyto protilátky pak stimulují TSH receptor na tyreocytech štítné žlázy, což vede k difúzní hyperfunkci, která se projevuje jak laboratorně, tak klinicky a je známa pod diagnózou Graves-Basedowa tyreotoxikóza. Obr 1 je krystalografie vazby TSH receptoru se stimulující anti TSHR.(1) Popis obr. 1: hnědá struktura - TSH receptor, fialová lehký řetězec anti TSHR, modrá těžký řetězec anti TSHR 1
Samotná schopnost vazby protilátky na TSH receptor, stejně jako schopnost receptor aktivovat je zcela individuální. Nemělo by nás tedy překvapit, že existují pacienti s relativně nízkými koncentracemi autoprotilátek, ale s velkým biologickým efektem a naopak. Již méně je známo, že kromě stimulujících anti TSHR se vyskytují i protilátky bez biologické aktivity či dokonce blokující. Výskyt blokujících autoprotilátek pak vede ke klinickým příznakům hypofunkce namísto hyperfunkce.(2) Je třeba vzít v potaz, že produkce autoprotilátek není monoklonální (pouze 1 typ protilátky), ale velmi často polyklonální (více typů autoprotilátek lišící se schopností vazby s TSH receptorem a biologickou aktivitou) (3). Tento fakt pak vysvětluje klinické situace, kdy se autoimunní tyreopatie v čase vyvíjí a může dojít ke kvalitativní i kvantitativní změně v produkci protilátek proti TSH receptoru nebo převaze jednoho typu protilátky nad druhým. Jsou pak potvrzeny případy, kdy u pacienta původně Graves-Basedowa tyreoxikóza (G-B toxikóza) časem přejde do hypofunkce, (4,5) jejíž etiologií jsou blokující anti TSHR. V literatuře je rovněž obecně málo zmínek o prevalenci blokujících anti TSHR protilátek jak u G-B toxikózy, tak u autoimunitních tyreoiditid. Většinou jsou publikovány případové studie (4,5), ale jak naznačují publikace (6,7), je frekvence častější než se předpokládá. Ve studii Chiovato L. (6), provedené u 114 probandů s Hashimotovou tyreoiditidou, se pozitivní blokující anti TSHR vyskytly u 46 % pacientů s atrofickou tyreoiditidou a u 36 % s hypotyreózou a nejméně v 3,7% u pacientů eutyreoidních. Ve studii Feingold S.B.et al (7) se u 85 adolescentů a dětí s diagnózou chronická lymfocytární tyreoiditida vyskytly blokující anti TSHR v 9,2%. Důvodem minima publikací je především to, že u hypofunkce štítné žlázy se protilátky proti TSH receptoru nevyšetřují. Ke stanovení hladin protilátek proti TSH receptoru využívají imunoanalytické metody, kdy se většinou nepřímo úměrně stanovuje množství anti TSHR zachycených na uměle připraveném TSH receptoru. Tento fakt vede k následujícím problémům: A.: Tyto metody nijak nezohledňují biologickou aktivitu autoprotilátek, tedy nerozliší mezi protilátkami stimulujícími a blokujícími. B.: Finální kvantita anti TSHR je závislá na kvalitě uměle připraveného TSH receptoru a schopnosti autoprotilátek pacienta se na ně vázat. Kromě množství protilátek je tedy i funkcí schopnosti vazby s antigenem tzv. kvality (afinitě) protilátky. To pak vede k velkým rozdílům výsledků mezi metodami na stanovení anti TSHR (rozdílné TSH receptory, koncentrace kalibrátorů atd.). Dalším důvodem minima publikací na dané téma je i nedostupnost komerčních bioesejí stanovujících aktivitu anti TSHR protilátek. Možnost měření biologické aktivity autoprotilátek byla až dosud vyhrazena pouze výzkumným pracovištím, kde se aktivita autoprotilátek stanovovala pomocí měření produkce camp u tkáňových kultur obsahujících TSH receptor. V současné době se na trhu objevují první komerčně dostupné bioeseje schopné stanovit biologickou aktivitu anti TSHR. 2
Jako příklad lze uvést metodu Thyretain TSI Reporter BioAssay od firmy Diagnostic Hybrids, USA. Jde o nový in vitro test, který specificky detekuje VÝHRADNĚ tyreotropin stimulující imunoglobuliny (TSI nebo TSAb), zaměřené proti receptorům TSH štítné žlázy ze séra pacientů (8,9) Obr. 2: Schéma principu metody Thyretain TSI (převzato z http://thyretain.com/physicians_home/about_thyretain/) Princip stanovení: Thyretain funguje na základě nové geneticky modifikované buněčné linie, geneticky modifikované ovariální buňky čínského křečka, exprimující TSH receptor a camp. Tato dráha po stimulaci indukuje gen pro luciferázu, jejíž aktivita je měřena po cytolýze luminometrem. To zvyšuje citlivost buněčné linie, které poskytují lepší výsledky než v současné době dostupné testy. Celé stanovené trvá zhruba 22 hodin (Obr. 2). Thyretain TSI Reporter BioAssay specificky detekuje TSH receptor stimulující protilátky na rozdíl od kvantitativních imunoanalytických metod, které jsou nespecifické, protože neumí rozlišit stimulující imunoglobuliny od blokujících. Pacienti s blokujícími protilátkami proti TSH receptoru pak budou mít pozitivní výsledek imunoanalytického kvantitativního stanovení a negativní výsledek u kvalitativní metody Thyretain TSI. 3
Diskuse a závěr: Stanovení protilátek proti TSH receptoru (anti TSHR) bude zřejmě i nadále především pomocí imunoanalytických metod, neboť jejich funkční dopad zjišťujeme pomocí stanovení TSH, FT4a FT3. Kvantitativní stanovení anti TSHR totiž užíváme ke sledování efektu terapie G-B toxikózy (10) a to v intervalu 3-6 měsíců. Klinické využití bioesejí pak stále ještě čeká na odpověď, zda přinese větší přidanou hodnotu při interpretaci nálezu pozitivních anti TSHR (silnější korelace s klinickým průběhem). Mezi další negativa patří její složitější a delší pracovní postup, který není automatizovatelný. Domnívám se tedy, že toto stanovení bude vyhrazeno klinickému výzkumu a možná diferenciální diagnostice hypotyreózy vyvolané či potencované přítomností blokujících anti TSHR. I nadále přetrvávají hlavní indikace stanovení anti TSHR: 1. Diferenciální diagnostika hyperfunkce štítné žlázy 2. Diferenciální diagnostika endokrinních oftalmopatií 3. Pravidelná monitorace průběhu G-B tyretoxikózy. A to pomocí imunoanalytických metod (kvantitativní stanovení), které jsou kalibrovány na mezinárodní standard MRC 90/672. Literatura: Sanders J, Chirgadze DY, Sanders P,et al : Crystal structure of the tsh receptor in complex with a thyroid-stimulating autoantibody. Thyroid (2007) 17 p.395 Doporučené postupy v laboratorní diagnostice. Příspěvek k diagnostice a sledování onemocnění štítné žlázy, 2002 National Academy of Clinical Biochemistry, český překlad 2009 CEVA Education (http://www.ceva-edu.cz/file.php/1/nacb.pdf) Evans M, Sanders J, Tagami T et al: Monoclonal autoantibodies to the TSH receptor, one with stimulating activity and one with blocking activity, obtained from the same blood sample. Clin Endocrinol (Oxf). 2010 Sep;73(3):404-12. Tamai H, Kasagi K, Takaichi Y et al: Development of spontaneous hypothyroidism in patients with Graves' disease treated with antithyroidal drugs: clinical, immunological, and histological findings in 26 patients J Clin Endocrinol Metab. 1989 Jul;69(1):49-53. González-González A, Recio Cordova JM, Aznar Ondoño I, Del Monte Jarabo Bueno M.Spontaneous hypothyroidism in 4 patients with Graves-Basedow disease Endocrinol Nutr. 2009 May;56(5):273-6 Chiovato L., Vitti P., Santini F., Lopez G. Et al: Incidence of Antibodies Blocking Thyrotropin Effect In Vitro in Patients with Euthyroid or Hypothyroid Autoimmune Thyroiditis JCEM 1990 71: 40-45 4
Feingold S.B., Smith J., Houtz J., Popovsky E., Brown R.S.: Prevalence and Functional Significance of Thyrotropin Receptor Blocking Antibodies in Children and Adolescents with Chronic Lymphocytic Thyroiditis JCEM 2009 94: 4742-4748 http://thyretain.com http://www.dhiusa.com/products/thyroid_testing_solutions/ Límanová Z., Pikner R., Springer D.: Doporučení pro laboratorní diagnostiku funkčních a autoimunních onemocnění štítné žlázy. Doporučení ČSKB a ČES JEP, Klin. Biochem. Metab., 19 (40), 2010, No. 1, p. 48-61. 5