Tuyến giáp, nằm ở vùng cổ trước, ngay dưới sụn nhẫn, gồm 2 thùy được nối bởi một eo tuyến giáp. Các tế bào nang trong tuyến sinh ra 2 hormone tuyến giáp chính:
Tetraiodothyronine (thyroxine, T4)
Triiodothyronine (T3)
Những hormone này hoạt động trên tế bào trong hầu hết mọi mô của cơ thể bằng cách kết hợp với thụ thể trong nhân tế bào và thay đổi biểu hiện của một loạt các sản phẩm gen. Hormone tuyến giáp cần thiết cho sự phát triển của mô não và mô sinh trưởng ở bào thai và trẻ sơ sinh, và ở người với mọi lứa tuổi điều chỉnh sự trao đổi chất đạm, carbohydrate và chất béo.
T3 là dạng hoạt động mạnh nhất trong liên kết với thụ thể trong nhân tế bào; T4 chỉ có hoạt động nội tiết tối thiểu. Tuy nhiên, T4 có thời gian bán hủy dài hơn và có thể được chuyển đổi sang T3 (trong hầu hết các mô) và do đó đóng vai trò như là một kho dự trữ và tiền hormone cho T3. Một dạng hormone tuyến giáp thứ 3, T3 tạo ngược (rT3), không có hoạt động trao đổi chất; nồng độ rT3 tăng trong các bệnh nhất định.
Ngoài ra, tế bào cận nang (tế bào C) tiết ra hormone calcitonin, được phóng thích để đáp ứng với tình trạng tăng canxi huyết và làm giảm mức độ canxi huyết thanh (xem Điều hòa Chuyển hóa Canxi ).
Tổng hợp và giải phóng các hormone tuyến giáp
Tổng hợp hormone tuyến giáp cần iốt (xem hình Tổng hợp các hormone tuyến giáp). Iốt được ăn vào qua thực phẩm và nước chứa iodide, được tập trung chủ yếu vào tuyến giáp và chuyển hóa thành iốt hữu cơ trong các tế bào nang bằng peroxidase tuyến giáp. Các tế bào nang bao quanh một không gian (nang) chứa đầy keo, bao gồm thyroglobulin, một glycoprotein chứa tyrosine trong ma trận của nó. Tyrosine khi tiếp xúc với màng tế bào nang được iốt hóa ở vị trí 1 (monoiodotyrosine) hoặc 2 (diiodotyrosine) và sau đó kết hợp với nhau để tạo ra 2 dạng hormone tuyến giáp.
Diiodotyrosine + diiodotyrosine → T4
Diiodotyrosine + monoiodotyrosine → T3
Tổng hợp các hormone tuyến giáp.
T3 và T4 vẫn được kết hợp với thyroglobulin trong nang cho đến khi các tế bào nang lấy thyroglobulin làm giọt keo. Khi vào trong các tế bào nang giáp, T3 và T4 được tách ra từ thyroglobulin.
T3 và T4 tự do sau đó được giải phóng vào máu, nơi chúng được liên kết với các protein huyết thanh để vận chuyển. Protein vận chuyển chính là globulin gắn với thyroxine (TBG), có ái lực cao nhưng khả năng thấp đối với T3 và T4. TBG thường gắn khoảng 75% các hormone tuyến giáp được mang bởi protein.
Các protein liên kết khác là
Thyroxin gắn prealbumin (transthyretin), có ái lực cao nhưng có dung tích thấp với T4
Albumin, có ái lực thấp nhưng dung lượng cao đối với T3 và T4
Khoảng 0,3% tổng T3 huyết thanh và 0,03% tổng T4 huyết thanh là tự do và cân bằng với các hormone được mang. Chỉ T3 tự do và T4 tự do là sẵn sàng để hoạt động ở các mô ngoại vi.
Tất cả các phản ứng cần thiết cho sự hình thành và giải phóng T3 và T4 được kiểm soát bởi hormone kích thích tuyến giáp (TSH), do các tế bào hướng giáp tuyến yên tiết ra. Sự tiết TSH được kiểm soát bởi cơ chế điều hòa ngược âm tính trong tuyến yên: Lượng T4 và T3 tự do tăng làm ức chế quá trình tổng hợp và tiết TSH, trong khi lượng giảm thì làm tăng tiết TSH. Tiết TSH cũng bị ảnh hưởng bởi thyrotropin hormone kích thích tuyến giáp (TRH), được tổng hợp ở vùng dưới đồi. Cơ chế chính xác điều chỉnh tổng hợp và giải phóng TRH không rõ ràng, mặc dù điều hòa ngược âm tính từ các hormone tuyến giáp ức chế tổng hợp TRH.
Hầu hết T3 lưu hành được sản xuất ra bên ngoài tuyến giáp bằng cách khử 1 iod từ T4. Chỉ một phần năm T3 lưu hành được tiết ra trực tiếp bởi tuyến giáp.
Các xét nghiệm chức năng tuyến giáp
Hormone kích thích tuyến giáp (TSH)
Định lượng TSH là phương tiện tốt nhất để xác định có rối loạn chức năng tuyến giáp (xem bảng Kết quả của các xét nghiệm chức năng tuyến giáp trong các tình huống lâm sàng khác nhau). Các kết quả bình thường về cơ bản sẽ loại trừ cường giáp hoặc suy giáp, ngoại trừ những bệnh nhân có suy giáp trung ương do bệnh ở vùng dưới đồi hoặc bệnh lí tuyến yên ở rất hiếm các bệnh nhân có đề kháng tuyến yên với hormone tuyến giáp. TSH huyết thanh có thể thấp một cách giả tạo ở những người ốm nặng, đặc biệt là ở những bệnh nhân dùng glucocorticoid hoặc dopamine (xem Hội chứng bệnh có tuyến giáp bình thường).
Thay đổi nồng độ TSH huyết thanh khi có nồng độ T4 huyết thanh bình thường, T4 tự do, T3 huyết thanh và nồng độ T3 tự do xác định các hội chứng của cường giáp cận lâm sàng (TSH huyết thanh thấp) và suy giáp cận lâm sàng (TSH huyết thanh cao).
Đo thyroxine (T4)
T4 huyết thanh toàn phần là định lượng cả hormone tự do và hormone được mang bởi protein. Sự thay đổi về nồng độ các protein huyết tương gắn hormone tuyến giáp tạo ra những thay đổi tương ứng trong nồng độ T4 toàn phần, mặc dù nồng độ T4 tự do hoạt động sinh lí không thay đổi. Vì vậy, bệnh nhân có thể bình thường về mặt sinh lý nhưng có nồng độ T4 toàn phân bất thường. T4 tự do trong huyết thanh có thể được đo trực tiếp, tránh được những sai lầm trong việc diễn giải nồng độ T4 toàn phần.
Chỉ số T4 tự do là một giá trị được tính toán hiệu chỉnh theo nồng độ T4 toàn phần do ảnh hưởng của việc thay đổi nồng độ các protein huyết thanh gắn hormone tuyến giáp và do đó ước tính nồng độ T4 tự do khi đã đo nồng độ T4 toàn phần. Tỷ lệ gắn hormone tuyến giáp hoặc sự hấp thu T4 nhựa được sử dụng để ước tính protein mang. Chỉ số T4 tự do có sẵn và so sánh tốt với phép đo định lượng trực tiếp T4 tự do.
Đo triiodothyronine (T3)
T3 huyết thanh toàn phần và T3 tự do đều có thể đo được. Do T3 gắn chặt chẽ với TBG (mặc dù ít hơn 10 lần so với T4), nồng độ T3 huyết thanh toàn phần bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nồng độ TBG trong huyết thanh và do các thuốc ảnh hưởng đến sự gắn kết với TBG. Nồng độ T3 tự do trong huyết thanh cũng được đo bằng các phương pháp trực tiếp và gián tiếp (chỉ số T3 tự do) như đã được mô tả đối với nồng độ T4 và là chỉ số chính đánh giá ngộ độc giáp.
Globulin mang thyroxin
TBG có thể định lượng được. Nó tăng lên trong thai kỳ, bằng liệu pháp estrogen hoặc sử dụng thuốc tránh thai bằng estrogen-progestin và trong giai đoạn cấp tính của bệnh viêm gan truyền nhiễm. TBG cũng có thể tăng lên do đột biến liên kết X trong gen mã hóa TBG. TBG thường giảm trong các bệnh làm giảm tổng hợp protein gan, sử dụng steroid đồng hoá, hội chứng thận hư và sử dụng corticosteroid quá nhiều. Liều lượng lớn các loại thuốc, như phenytoin và aspirin và các dẫn xuất của chúng, có thể tranh chấp với T4 tại các vị trí gắn trên TBG, làm giảm giả tạo tổng T4 huyết thanh.
Tự kháng thể đối với peroxidase tuyến giáp
Các tự kháng thể với peroxidase tuyến giáp có mặt ở hầu hết các bệnh nhân viêm tuyến giáp Hashimoto (một số trong đó cũng có tự kháng thể với thyroglobulin) và ở hầu hết bệnh nhân mắc Basedow. Những tự kháng thể này là dấu hiệu của bệnh tự miễn nhưng có thể không phải là nguyên nhân gây bệnh. Tuy nhiên, một loại tự kháng thể trực tiếp kháng thụ thể TSH trên tế bào nang tuyến giáp gây ra chứng cường giáp trong bệnh Basedow. Tự kháng thể kháng T4 và T3 có thể được tìm thấy ở bệnh nhân có bệnh lí tuyến giáp tự miễn và có thể ảnh hưởng đến đo nồng độ T4 và T3 nhưng hiếm khi có lâm sàng điển hình.
Thyroglobulin
Tuyến giáp là nguồn dự trữ thyroglobulin duy nhất, có thể phát hiện được dễ dàng trong huyết thanh của người khỏe mạnh và thường tăng ở những bệnh nhân có bướu giáp nhiễm độc hoặc không nhiễm độc. Việc sử dung nguyên tắc định lượng thyroglobulin huyết thanh là đánh giá bệnh nhân sau khi phẫu thuật cắt bỏ toàn bộ hoặc gần toàn bộ (có hoặc không sử dụng điều trị bằng iốt-131) cho các ung thư tuyến giáp khác nhau. Các giá trị thyroglobulin huyết thanh bình thường hoặc tăng cao cho thấy sự hiện diện của mô tuyến giáp bình thường hoặc mô giáp ung thư ở bệnh nhân dùng liều ức chế TSH levothyroxine hoặc sau ngừng sử dụng levothyroxine. Tuy nhiên, các kháng thể với thyroglobulin làm nhiễu sự đo lường thyroglobulin.
Sàng lọc rối loạn chức năng tuyến giáp
Tầm soát bệnh tuyến giáp được khuyến khích cho tất cả trẻ sơ sinh để phát hiện suy giáp bẩm sinh, có thể làm suy giảm sự phát triển bình thường nếu không được điều trị.
Việc tầm soát định kỳ cho người lớn không có triệu chứng, kể cả phụ nữ mang thai không có các yếu tố nguy cơ đã biết đối với bệnh tuyến giáp không được khuyến cáo do không có đủ bằng chứng về lợi ích. Đối với những bệnh nhân có các yếu tố nguy cơ, TSH huyết thanh nên được đo và là xét nghiệm tốt nhất để tầm soát cả cường giáp và suy giáp.
Do sự gia tăng tỷ lệ hiện hành của suy giáp cận lâm sàng ở người cao tuổi, một số nhà chức trách khuyến cáo nên khám sàng lọc hàng năm cho những người > 70 tuổi, mặc dù không chắc chắn liệu việc điều trị cho những người lớn tuổi được phát hiện bị suy giáp cận lâm sàng có mang lại lợi ích gì hay không.
Hấp thụ và hình ảnh Iốt phóng xạ
Có thể đo lường sự hấp thụ iốt phóng xạ. Một lượng vi lượng iốt phóng xạ được cho uống hoặc qua đường tĩnh mạch; một máy quét sau đó phát hiện lượng iốt phóng xạ mà tuyến giáp hấp thụ. Đồng vị phóng xạ hay dùng hơn là iốt-123, do chất này cho bệnh nhân phơi nhiễm với liều phóng xạ tối thiểu (ít hơn nhiều so với iốt-131). Sự hấp thu iốt-123 tại tuyến giáp rất đa dạng khi hấp thụ iốt và thấp ở bệnh nhân đã phơi nhiễm với quá nhiều iốt.
Thử nghiệm có giá trị trong chẩn đoán phân biệt cường giáp do các nguyên nhân khác nhau (sự hấp thu cao trong bệnh Basedow, sự hấp thu thấp trong viêm tuyến giáp). Thăm dò này cũng giúp ích trong việc tính liều iốt-131 cần thiết để điều trị cường giáp.
Chẩn đoán hình ảnh sử dụng một máy chụp hình nhấp nháy sau khi uống đồng vị phóng xạ (iốt phóng xạ hoặc technetium 99m pertechnetate) để biểu hiện sự hấp thu Iod phóng xạ. Các vùng tăng tập trung (nóng) hoặc giảm (lạnh) giúp phân biệt các vùng có thể là ung thư (ung thư tuyến giáp gặp ở < 1% các nhân nóng so với 10 đến 20% các nhân lạnh).