Summenaktivität peripherer Deiodasen

Die Summenaktivität peripherer Deiodasen (G_D, auch SPINA-GD) definiert die maximale Menge an Triiodthyronin, die im Gesamt-Organismus unter Bedingungen der Substratsättigung aus Thyroxin gebildet werden kann. Sie ist ein Näherungswert für die Aktivität von 5′-Deiodasen außerhalb des ZNS.<ref>Johannes W. Dietrich, Gabi Landgrafe-Mende, Evelin Wiora, Apostolos Chatzitomaris, Harald H. Klein, John E. M. Midgley, Rudolf Hoermann: Calculated Parameters of Thyroid Homeostasis: Emerging Tools for Differential Diagnosis and Clinical Research. In: Frontiers in Endocrinology. Band 7, 9. Juni 2016, doi:10.3389/fendo.2016.00057, PMID 27375554, PMC 4899439 (freier Volltext). </ref>

G_D ist sowohl ein theoretisches Konzept, das in physiologischen Therorien der Schilddrüsenfunktion verwendet wird, als auch (als berechneter Parameter) ein Biomarker für die fortgeschrittene Diagnostik von Schilddrüsenerkrankungen<ref>Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>.

Bestimmung

In Zellkultursystemen kann die Deiodierungsleistung ermittelt werden, indem die T3-Produktion oder Iodfreisetzung unter Substratsättigung mit T4 gemessen wird.

In vivo wird SPINA-GD mit

<math>\hat G_D = {{\beta _{31} (K_{M1} + [FT_4 ])(1 + K_{30} [TBG])[FT_3 ]} \over {\alpha _{31} [FT_4 ]}}</math>

oder

<math>\hat G_D = {{\beta _{31} (K_{M1} + [FT_4 ])[TT_3 ]} \over {\alpha _{31} [FT_4 ]}}</math>

aus den Serumkonzentrationen an TSH, freiem Thyroxin und freiem bzw. gebundenem Triiodthyronin berechnet.

Konstante Parameter der Gleichung sind:

<math>\alpha _{31}</math>: Verdünnungsfaktor für T3 (Kehrwert des scheinbaren Verteilungsvolumens, 0,026 l⁻¹)
<math>\beta _{31}</math>: Clearance-Exponent für T3 (8e-6 sec⁻¹), d. h., Geschwindigkeitskonstante für Abbau
K_M1: Affinität der Typ-1-Deiodase (5e-7 mol/l)
K₃₀: Affinität T3-TBG (2e9 l/mol)<ref name="dietrich2002">J. W. Dietrich: Der Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreis. Logos-Verlag, Berlin 2002, ISBN 3-89722-850-5 (Online). </ref>

Referenzbereiche

Untergrenze	Obergrenze	Maßeinheit
20<ref name="dietrich2002" />	40<ref name="dietrich2002" />	nmol/s

Die Gleichungen und ihre Parameter sind kalibriert für erwachsene Menschen mit einer Körpermasse von 70 kg bzw. einem Blutplasmavolumen von etwa 2,5 Litern.<ref name="dietrich2002" />

Klinische Bedeutung

SPINA-GD korreliert bei Gesunden mit dem Body Mass Index<ref name="dietrich2002" /><ref name="Liu2012">S. Liu, J. Ren, Y. Zhao, G. Han, Z. Hong, D. Yan, J. Chen, G. Gu, G. Wang, X. Wang, C. Fan, J. Li: Nonthyroidal illness syndrome: is it far away from Crohn’s disease? In: J Clin Gastroenterol. Band 47, Nr. 2, 2013, S. 153–159, doi:10.1097/MCG.0b013e318254ea8a, PMID 22874844. </ref><ref>J. W. Dietrich, G. Landgrafe, E. H. Fotiadou: TSH and thyrotropic agonists: key actors in thyroid homeostasis. In: Journal of Thyroid Research. Band 2012, 2012. doi:10.1155/2012/351864. PMID 23365787.</ref><ref name=Ittermann2021>Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name: Low serum TSH levels are associated with low values of fat-free mass and body cell mass in the elderly. In: Scientific Reports. 11. Jahrgang, Nr. 1, Vorlage:Cite book/Date, S. 10547, doi:10.1038/s41598-021-90178-7, PMID 34006958 (Vorlage:Cite book/URL [abgerufen am -05-]). Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref>Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name Vorlage:Cite book/Name: Thyroid Allostasis-Adaptive Responses of Thyrotropic Feedback Control to Conditions of Strain, Stress, and Developmental Programming. In: Frontiers in Endocrinology. 8. Jahrgang, Vorlage:Cite book/Date, S. 163, doi:10.3389/fendo.2017.00163, PMID 28775711, PMC 5517413 (freier Volltext) – (Vorlage:Cite book/URL [abgerufen am -05-]). Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> und dem TSH-Spiegel.<ref>R. Hoermann, J. E. Midgley, R. Larisch, J. W. Dietrich: Is pituitary TSH an adequate measure of thyroid hormone-controlled homoeostasis during thyroxine treatment? In: Eur. J. Endocrinol. Band 168, Nr. 2, 2013, S. 271–280. doi:10.1530/EJE-12-0819. PMID 23184912.</ref><ref name="Hoermann2014">R. Hoermann, J. E. Midgley, A. Giacobino, W. A. Eckl, H. G. Wahl, J. W. Dietrich, R. Larisch: Homeostatic Equilibria Between Free Thyroid Hormones and Pituitary Thyrotropin Are Modulated By Various Influences Including Age, Body Mass Index and Treatment. In: Clin Endocrinol (Oxf). 23. Jun 2014 doi:10.1111/cen.12527. [Epub ahead of print] PMID 24953754.</ref> Sie ist reduziert im Falle eines Non-Thyroidal-Illness-Syndroms (NTIS) mit Hypodeiodierung.<ref name="Rosolowska-Huszcz2005">D. Rosolowska-Huszcz, L. Kozlowska, A. Rydzewski: Influence of low protein diet on nonthyroidal illness syndrome in chronic renal failure. In: Endocrine. Band 27, Nr. 3, August 2005, S. 283–288, doi:10.1385/ENDO:27:3:283, PMID 16230785. </ref><ref name="Liu2012" /><ref>G. Han, J. Ren, S. Liu, G. Gu, H. Ren, D. Yan, J. Chen, G. Wang, B. Zhou, X. Wu, Y. Yuan, J. Li: Nonthyroidal illness syndrome in enterocutaneous fistulas. In: The American Journal of Surgery. 206(3), Sep 2013, S. 386–392 doi:10.1016/j.amjsurg.2012.12.011. PMID 23809674.</ref><ref name="dietrich2015">J. W. Dietrich, P. Müller u. a.: Nonthyroidal Illness Syndrome in Cardiac Illness Involves Elevated Concentrations of 3,5-Diiodothyronine and Correlates with Atrial Remodeling. In: European Thyroid Journal. Band 4, 2015, S. 129–137, doi:10.1159/000381543, PMID 26279999, PMC 4521060 (freier Volltext) – (Online). </ref><ref name="Fan2016">S. Fan, X. Ni, J. Wang, Y. Zhang u. a.: Low Triiodothyronine Syndrome in Patients With Radiation Enteritis: Risk Factors and Clinical Outcomes an Observational Study. In: Medicine. Band 95, Nr. 6, Februar 2016, S. e2640, doi:10.1097/MD.0000000000002640, PMID 26871787. </ref> Auch bei bestimmten chronischen Erkrankungen wie einem Chronischen Fatigue-Syndrom (ME/CFS) ist SPINA-GD reduziert.<ref>Begoña Ruiz-Núñez, Rabab Tarasse, Emar F. Vogelaar, D. A. Janneke Dijck-Brouwer, Frits A. J. Muskiet: Higher Prevalence of “Low T3 Syndrome” in Patients With Chronic Fatigue Syndrome: A Case-Control Study. In: Frontiers in Endocrinology. Band 9, 20. März 2018, doi:10.3389/fendo.2018.00097. </ref> Bei von einem Post-COVID-Syndrom (PASC) Betroffenen korreliert SPINA-GD 6 Monate nach der Infektion negativ mit dem FS-14-Score für die Fatigue<ref>Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>.

Bei Männern mit Hyperthyreose korrelieren sowohl SPINA-GT als auch SPINA-GD negativ mit erektiler Funktion und sexueller Zufriedenheit.<ref name="Krysiak_2018_EndPol">R Krysiak, B Marek, B Okopień: Sexual function and depressive symptoms in young men with hypothyroidism receiving levothyroxine/liothyronine combination therapy. In: Endokrynologia Polska. Band 69, Nr. 1, 2018, S. 16–22, doi:10.5603/EP.a2018.0005, PMID 29319127. </ref>

Eine Substitutionstherapie mit Selenomethionin führt bei Personen mit Autoimmunthyreopathie zu einem Anstieg der Step-Up-Deiodierungsleistung.<ref name="Krysiak_Selenomethionine_Men_2018">Robert Krysiak, Witold Szkróbka, Bogusław Okopień: The effect of vitamin D and selenomethionine on thyroid antibody titers, hypothalamic-pituitary-thyroid axis activity and thyroid function tests in men with Hashimoto’s thyroiditis: a pilot study. In: Pharmacological Reports. Band 71, Nr. 2, Oktober 2018, S. 243–7, doi:10.1016/j.pharep.2018.10.012, PMID 30818086. </ref><ref name="Krysiak_Selenomethionine_Women_2018">Robert Krysiak, Karolina Kowalcze, Bogusław Okopień: Selenomethionine potentiates the impact of vitamin D on thyroid autoimmunity in euthyroid women with Hashimoto’s thyroiditis and low vitamin D status. In: Pharmacological Reports. Band 71, Nr. 2, Dezember 2018, S. 367–73, doi:10.1016/j.pharep.2018.12.006, PMID 30844687. </ref>

In einer Studie an über 300 Patienten, die substitutiv mit Levothyroxin behandelt wurden, erwies sich die Deiodierungsleistung darüber hinaus als unabhängiger Prädiktor für die Substitutionsdosis.<ref name="midgley2015">J. E. Midgley, R. Larisch, J. W. Dietrich, R. Hoermann: Variation in the Biochemical Response to L-Thyroxine Therapy and Relationship with Peripheral Thyroid Hormone Conversion. In: Endocr Connect. August 2015, S. pii: EC-15–0056, doi:10.1530/EC-15-0056, PMID 26335522. </ref>

Siehe auch

Weblinks

SPINA Thyr: Open-Source-Software zur Berechnung von GT und GD
Paket SPINA für die statistische Umgebung R

Einzelnachweise