Hormonitutkimuksista kliinisessä kemiassa Esa Hämäläinen, ylilääkäri HUSLAB 23.11.2012
Hormonit Aminohappoja Peptidejä Proteiineja Lipidejä
Hormonien kuljetus verenkierrossa vesiliukoiset peptidihormonit ja katekoliamiinit vapaina molekyyleinä kilpirauhashormonit ja steroidihormonit osin vapaana mutta pääosin kantajaproteiineihin sitoutuneena albumiini spesifiset kuljetusproteiinit vain vapaa hormoni biologisesti aktiivista
Hormonimäärityksiin vaikuttavat tekijät Vrk-rytmi Kuukautiskierto Vuodenaikavaihtelu Ikä Uni-valvetila Raskaus ja imetys Yleissairaudet Vasta-aineet (HAMA, heterofiiliset) Lääkkeet Kantajaproteiinit
Seerumin kortisoli ja vrk-rytmi
Hormonien määrittäminen immunologiset menetelmät (ELISA, TR-FIA, CLIA) kaasu- ja nestekromatografia (GC, HPLC) massaspektrometria (LC-MS/MS) biologiset menetelmät menetelmän herkkyys menetelmän spesifisyys viitearvot
LC-MS/MS, Naistenklinikan laboratorio, Helsinki
LC-MS/MS massaspektrometrian periaate
Hormonituotannon säätely Negatiivinen feedback (palaute) Hypotalamus - hypofyysikilpirauhanen - lisämunuainen - gonadit Insuliini -glukoosi
Endokriinisten sairauksien taustat Häiriö hormonin tuotannossa tavallisin endokriinisten sairauksien syy tuotannon puute: umpirauhasen puute, hormonin biosynteesin häiriö, umpirauhasen sekundaarinen tuhoutuminen liikatuotanto: umpirauhasen hyperplasia tai kasvain, umpirauhasen liiallinen stimulaatio (esim. immuunijärjestelmän poikkeavuuden takia) endokriininen sairaus voi aiheuttaa usean hormonin samanaikaisen erityshäiriön (esim. hypopituitarismi, MENsyndroomat)
Endokriinisten sairauksien taustaa Hormonin rakenteellinen poikkeavuus erittäin harvinainen endokriinisen sairauden syy Hormonin kuljetuksen häiriö ei yleensä aiheuta sairautta, voi aiheuttaa ongelmia diagnostiikassa Hormonin aineenvaihdunnan häiriö aiheuttaa harvoin sairauksia esim. eräät lääkeaineet, lakritsi (11OHSDH) Hormonivaikutuksen muutos häiriö reseptorin toiminnassa tai reseptorin aktivoitumisen jälkeisissä tapahtumissa harvinainen endokriinisten sairauksien aiheuttaja esim. hormoniresistenssitilat
KILPIRAUHASTOIMINNAN SÄÄTELY Hypotalamus TRH Aivolisäke T4, T3 TSH Kilpirauhanen T4, T3 T4, T3 T4 - >T3 T 3
Kilpirauhashormonit Diagnostiikka S-TSH, -T4V ja Anti-TPO-va Hypotyreoosi Prim: S-T4V ja - TSH Sukliin: S-T4V norm. ja -TSH Sekund/hypofyysip eräinen: S-T4V ja -TSH matala Seuranta: S -T3V Hypertyreoosi Prim: S-T4V ja -TSH Sekund: S-T4V ja - TSH T3-toksikoosi!S -T3 TSH matala (autonominen adenooma, struuma, lääkehoito, kr.sairaus)
Kortisolin synteesi
Kortisolin säätely
Kortisolin liikatuotanto (hyperkortisolismi) Lyhyt DXM-koe 1 mg DXM klo 23 ja S- Korsol aamulla klo 8 Suppressio, S-Kosol alle 100 nmol/l (50 nmol/l) Väärät positiiviset (lihavuus, deppressio,fenytoiini, karbam., barbit.) Liddlen koe 0.5 mg DXM x 4, 48 tuntia (S-Korsol alle 50 nmol/l) U-Korsol keräysongelma (x3) S-Korsol vrk-käyrä (klo 8, 20, 24) Keskiyön S-Korsol tai Sa-Korsol normaali on S- alle 100 nmol/l tai Sa- alle 4 nmol/l
Kortisolin vaje S-Korsol (klo 8) tai akuutisti Jos aamulla alle 150 nmol/l tai vakavasti sairaalla alle 500 nmol/l - vaje mahdollinen Pikkulapset (matala S-Korsol normaali!) Lyhyt ACTH-koe ACTH i.v. ja S-Korsol yli 500 nmol/l Elektrolyyttimääritykset (P -K ja -Na!)
Endokriininen verenpainetauti Essenttielli 95% Renaalinen 4% Reniini ja aldosteroni (sekundaarisesti) koholla Muut syyt Hyperkortisolismi U-kortisoli Hyperaldosteronismi S-aldosteroni, U-aldosteroni Feokromosytooma du-adrenaliini, -noradrenaliini, -dopamiini du-metanefriini Karsinoidisyndrooma du -, S -5-HIAA (serotoniiniaineenv.), P- Kromograniini A
Mineralokortikoidit Aldosteroni (P -, du-) Reniini-angiotensiini-järjestelmä (RAA) ja seerumin kaliumpitoisuus (ja ACTH) säätelevät eritystä Lisää natriumin takaisinottoa munuaisissa ja vedyn sekä kaliumin eritystä (hypernatremia, hypokalemia) Aldosteronista 40% vapaana verenkierrossa, 40% sitoutuneena albumiiniin ja 20% transkortiiniin Plasman aldosteroni määritetään immunologisella menetelmällä (kokonais-aldosteroni) tai MS/MS
Aldosteronismi Prim. aldosteronismi (adenooma tai adrenal. hyperplasia) Oireet: hypertensio, hypokalemia, alkaloosi (ph )ja kaliuria S-Aldos koholla ja -Reniini alentunut Diagnoosi: S -K alentunut (alle 3.7 mmol/l) ja kaliuria (yli 30 mmol) S-Aldos, -Reniin ja Pt-Kaptopriilikoe S-Aldos/Renin yli 750 Pt-Kapto (A/R <1400, ei A-R pitoisuusmuutoksia)
Feokromosytooma Harvinainen, kohtauksittain esiintyvä hypertensio Lähete yo-sairaalaan ja leikkaus Diagnoosi: Katekoliamiinit /metaboliitit kohtauksen aikana (du-metanefriinit ja - normetanefriinit) CT ja NMR-kuvaukset tuumorin lokalisoimiseksi
Hypofyysin toiminta
Hypofyysin vajaatoiminta Syyt: Hypofyysiadenooma Kasvain (sattumalöydös!), trauma, tulehdus, sarkoidoosi Hormonit Yleinen hormonivaje (TSH, LH, ACTH, GH, prolaktiini) tai osa (ACTH, LH-FSH, TSH) Hypotalamisessa: Dg: prolaktiini koholla ja ADH matala - diab.insipidus LH/FSH, testo, E2, TSH-T4V, S-Korsol ja P-Na (GHtoimintakokeet)
Antidiureettinen hormoni, ADH Polyuria =Vrk-virtsamäärä yli 2 litraa S-Osmol alle 300 mosm/kg vettä (H 2 O, norm. yli 800 mosm/kg), om.paino alle 1.010 Juomishäiriö (polydipsia, ADH:n puutos eli diab.insipidus, tai ADH-resistenssi munuaisissa), raskaus (ADH pilkkoutuu) Diagnoosi: Kopeptiinimääritykset korvanneet ADH:n Virtsamäärä ja osmolaliteetti, vesirajoitus (valvonnassa), elektrolyytit ja B-Gluk
Kasvuhormonin vaje Dg perustuu toimintakokeisiin Perustason GH-määritys - hyöty + 0 Insuliinitesti (ITT) Insuliinihypoglykemia stimuloi GH-eritystä Lyhytvaikutteinen insuliini 0.1-0.5 U/kg/i.v. B-Gluk alle 2.2 mmol/l ja GH alle 5.1 ug/l GHRH-arginiinitesti GHRH-arg stimuloi GH-eritystä GH jää vajaatuotannossa alle 4.6 ug/l
Kasvuhormonin liikatuotanto - akromegalia GH pitoisuus lisääntynyt Sella-rtg poikkeava Adenooma (CT- tai NMR-kuvaus) Dg: 12 tunnin paasto ja aamulla S-GH 3 tunnin oraalinen glukoosirasitus S -GH alle 5 ug/l - ei lisäkokeita Epäselvät - S -Somatomediini C (-IGF-1)
Gynekologiset hormonitutkimukset
Amenorrhea Diagnoosi: Aivolisäke-munasarja-akselin tutkiminen - FSH, LH, estradioli (E2), prolaktiini Matala E2 ja korkea LH -munasarjat! Matala LH ja E2 - hypofyysi! Määritykset: testo, SHBG, prolaktiini, DXM-koe, TSH ja T4V, LH/FSH-suhde ja munasarjojen UÄ (PCO)
Hirsutismi (liikakarvoitus) Liikaa androgeeneja tai kudosten lisääntynyt androgeeniherkkyys Syyt: Idopaattinen (adrenal), PCO, lisämunuaisperäinen (hyperplasia,cushing, entsyymipuutos, kasvain), munasarjaperäinen (liikatuotanto, kasvain)
Hirsutismi (liikakarvoitus) Diagnoosi: Kliininen tutkimus (onko virilismiä?) Hormonimääritykset: testosteroni-shbg, androsteenidioni, DHEAS, prolaktiini (17-OH-prog) Lyhyt DXM-koe (Cushing poissulku)
Prolaktiini Seerumin prolaktiini koholla - Prolaktinooma, hypofyysin sairaudet, kasvaimet, lääkkeet ja prim. Hypotyreoosi - Naisilla yli 600 nmol/l (kk-häiriöt, infertiliteetti, galaktorrea) - Miehillä yli 250 nmol/l (alentunut lipido ja impotenssi, joskus galaktorrea) Hormonimääritykset: - S-Prolakt (klo 10), S-TSH, T4V, sella-ct ja hypogonadismin poissulku - Makroprolaktinemian poissulku!
Kivesten steroidit
Kivesten hormonitoiminnan säätely
Kivesten vajaatoiminta Kliininen tutkimus (hypogonadismin merkit, kivekset, maksavaurio?) Hormonit: - LH koholla ja testo matala - hypogonadismi - LH ja testo matala hypofyysisairaus - FSH, LH, testosteroni, SHBG, prolaktiini, estradioli, HCG-beeta, maksakokeet ja kromosomit
Kalsiumin aineenvaihdunta Lisäkilpirauhanen + PTH + Munuainen 25(OH)D3 1,25(OH) 2 D Ohutsuoli + + Luusto + Maksa D-vitamiini S-kalsium
Parathormoni (PTH) ja D-vit Hyperkalsemia S-Ca ja -albumiini (S-alb 10 g/l vastaa S-Ca 0.2 mmol/l) Syyt: hyperparatyreoosi, maligniteetti, sarkoidoosi, liikaa D- vit Diagnoosi: S-PTH (-Ca), U-Ca, S- Pi, S-Cl, ja S-Afos (S- Krea, Ca:n munuaiseritys) Prim. hyperparatyreoosi S-PTH ja -Cl koholla, S-Pi matala ja U-Ca lisääntynyt Muut: S-PTH matala
D-vitamiinin synteesi ja aineenvaihdunta
Parathormoni (PTH) ja D-vit Hypokalsemia Matala S-Ca (S-alb!) ja -Ca-ioni Syyt: Matala S-albumiini! Hypoparatyreoosi, munuaisinsuff., D-vitpuutos, akuutti tauti ja hypomagnesemia (PTH-resistenssi harvoin) Diagnoosi: Hypoparatyreoosi (S- PTH alentunut ja S-Pi koholla) D-vit-puutos (S-PTH ja -Afos koholla ja S- Pi matala tai alentunut)
Insuliini ja sokeriaineenvaihdunta Diabetes mellitus tyyppi I ja tyyppi II P-,S-glukoosi (B-) glukoosirasituskoe HbA1c-määritys C-peptidi Insuliinituotannon arviointi tyyppi-2 diabeteksessa Glukagonirasituskoe Perustaso 0.3-0.9 nmol/l 6 min. >1.1 nmol/l Glukoosi/C-peptidi <15 (rippuu menetelmästä) Insuliini Insuliinihoidon tehon arviointi tavoitetaso n. 5-20 mu/l Vapaa insuliini epäiltäessä insuliinivasta-aineita
Hormonitutkimuksista käytännössä Laboratoriotutkimusten menetelmät, viitearvot, virhelähteet, kliininen käyttö jne. muuttuvat jatkuvasti Laboratoriotutkimuksiin liittyvät yksityiskohdat kannattaa tarkistaa käytetyn laboratorion ohjekirjasta