DIAGNOSTICA BIOCHIMICO-CLINICA
PROF. ANTONIO GINOLFI
DIAGNOSTICA
ENDOCRINOLOGICA
Ipofisi
adenoipofisi
neuroipofisi
•
•
•
•
•
•
• ossitocina
• ADH
GH
prolattina
LH
FSH
tropine
TSH
ACTH
Insufficienza dell’adenoipofisi (ipopituitarismo)
Può essere selettiva, cioè riguardare un solo
ormone, o diffusa, riguardante cioè più funzioni
contemporaneamente. Le cause più frequenti
sono:
• deficit congeniti
• compressione da microadenoma
• ischemia (sindrome di Sheehan)
Iperfunzione dell’adenoipofisi (iperpituitarismo)
Riguarda un solo ormone alla volta ed ha come
cause più comuni:
• microadenomi secernenti
• disturbi funzionali
GH (v.n. 1-5 ng/ml)
Il GH o ormone della crescita agisce
stimolando il fegato ed altri tessuti a produrre
somatomedina C, detta anche IGF-1, che ne è
l’effettore finale. L’ipotalamo svolge azione di
stimolo sul rilascio di GH tramite il GHRH, ed
azione di soppressione tramite la somatostatina.
Il deficit di GH in età pediatrica provoca nanismo
ipofisario.
Data anche la difficoltà delle normali metodiche
analitiche a discriminare valori molto bassi di GH,
al fine di svelarne un deficit si ricorre ai test di
stimolo: una risposta insufficiente conferma la
diagnosi.
Test di stimolo per il GH
dose
insulina
0,1 U/kg i.v. 0’,15’,30’,45’,60’,75’,90’
levodopa 500 mg os
arginina 0,5 mg/kg i.v.
GHRH
stress
tempi
1 µg/kg i.v.
0’,30’,60’
0’,30’,60’,90’,120’
0’,30’,60’
0’,30’,60’
L’eccesso di GH provoca il gigantismo in età
pediatrica e l’acromegalia nell’adulto.
Il dosaggio basale rivela l’aumento del GH; per
una conferma si ricorre al test di soppressione con
carico orale di glucosio, che nell’acromegalico
non porta a significativa riduzione del GH, come
avviene invece nel soggetto normale.
Test di soppressione del GH
glucosio
dose
tempi
75-100 g os
0’,30’, 60’
Prolattina (v.n. < 22 ng/ml)
L’iperprolattinemia si manifesta nella donna con
un quadro di amenorrea (feedback negativo sulle
gonadotropine) e galattorrea, mentre nell’uomo
può dare impotenza; può essere causata da:
• disturbi funzionali
• microadenoma secernente
Il dosaggio basale evidenzia l’aumento della
prolattinemia (valori superiori a 100 ng/ml sono
suggestivi di microadenoma).
ADH (v.n. < 6,7 pg/ml)
Il deficit di ADH è responsabile del diabete
insipido; il paziente presenta polidipsia
secondaria conseguente a poliuria, che può
arrivare a 25-30 l/die di urine a bassissimo peso
specifico (< 1005). Il dosaggio dell’ADH, che
risulta basso, conferma la diagnosi.
Tiroide
meccanismo di autoregolazione della funzione
tiroidea (feedback)
ipotalamo
TRH (+)
ipofisi
FT3, FT4 (-)
TSH (+)
tiroide
T3, T4
Rappresentano la quantità totale in circolo degli
ormoni tiroidei, di cui più del 99% legati a proteine
di trasporto (TBG, albumina); il loro dosaggio è
stato abbandonato in favore di FT3 e FT4.
FT3 (v.n. 2-4 pg/ml); FT4 (v.n. 0,7-2 ng/dl)
Rappresentano le frazioni libere degli ormoni
tiroidei in circolo, meno del 1% del totale; sono le
frazioni biologicamente attive sui tessuti periferici,
dove esplicano la loro azione di accelerazione sul
metabolismo.
TSH (v.n. 0,2-4 µUI/ml)
E’ l’ormone dell’adenoipofisi che agisce sulla
tiroide stimolandone la funzione; la sua secrezione
è stimolata dal TRH prodotto dall’ipotalamo, ed
insieme ad esso è inibito dal feedback esplicato da
FT3 e FT4.
Tireoglobulina (v.n. 0-50 ng/ml)
Costituente principale della colloide, è la proteina
da cui traggono origine gli ormoni tiroidei; un suo
aumento in circolo è indice di lesione tiroidea.
Ab anti TG (v.n. < 50 mU/ml)
Ab anti TPO (v.n. < 100 UI/ml)
Autoanticorpi rivolti rispettivamente verso la
tireoglobulina e il microsoma tiroideo
(perossidasi); sono presenti nella tiroidite di
Hashimoto.
Ab anti recettori del TSH (v.n. < 10 UI/l)
Autoanticorpi che vanno a legarsi ai recettori del
TSH, provocando così una iperstimolazione
della tiroide; sono tipici del morbo di Basedow.
Ipotiroidismo
Segni di ipotiroidismo
•
•
•
•
•
•
•
•
bradicardia
aumento di peso
intolleranza al freddo
stipsi
cute secca
perdita di capelli
lentezza di riflessi
gozzo (non sempre presente)
Ipotiroidismo primario (deficit tiroideo)
• congenito (screening neonatale per il TSH)
• carenza di iodio
• tiroidite di Hashimoto (in fase cronica)
• ablazione chirurgica o con radioiodio
Ipotiroidismo secondario (deficit ipofisario)
Ipotiroidismo terziario (deficit ipotalamico)
Diagnosi di ipotiroidismo primario
• diminuzione di FT3 e FT4
• aumento, a volte notevole, di TSH
Diagnosi di ipotiroidismo secondario o terziario
• diminuzione di FT3 e FT4
• diminuzione di TSH
Per discriminare tra ipotiroidismo secondario e
terziario è utile eseguire il test di stimolo al TRH
TRH
dose
tempi
200 µg i.v.
0’,20’,40’,60’
Ai tempi stabiliti si eseguono dosaggi del TSH; il
mancato aumento del TSH dopo stimolo con TRH
indica che il deficit è ipofisario, mentre la risposta
positiva indica che il deficit è ipotalamico.
Per valutare l’estensione del danno ipofisario si
può associare il dosaggio della prolattina,
altrettanto sensibile alla stimolazione con TRH.
Ipertiroidismo
Segni di ipertiroidismo
• tachicardia e palpitazioni
• sudorazione e intolleranza al calore
• perdita di peso
• aumento dei movimenti intestinali
• irritabilità
• gozzo
Ipertiroidismo primario
• morbo di Basedow
• adenoma di Plummer
• gozzo multinodulare tossico
Ipertiroidismo secondario
• microadenoma ipofisario TSH-secernente
(rarissimo)
Diagnosi di ipertiroidismo
• aumento di FT3 e FT4
• diminuzione del TSH (aumento in caso
di ipertiroidismo secondario)
• presenza di Ab anti-recettori del TSH
(nel caso di morbo di Basedow)
Gozzo
(ingrossamento nodulare o diffuso della tiroide)
Il gozzo endemico, causato da carenza di iodio,
riflette una situazione latente di ipotiroidismo. Si
forma in seguito ad una eccessiva stimolazione
della tiroide da parte del TSH, al fine di portare gli
ormoni tiroidei su livelli normali.
Ne risulta una tiroide ipofunzionante, ma più
spesso normofunzionante, aumentata di volume,
con TSH elevato.
Al fine di evitare la comparsa di noduli, si
ricorre a terapia con “eutirox”, con lo scopo di
sopprimere il TSH. Quando non si interviene
tempestivamente, il gozzo tende a divenire
multinodulare, e, in qualche caso, col tempo
può acquisire autonomia funzionale dal TSH,
trasformandosi così in gozzo multinodulare
tossico.
L’adenoma di Plummer, o gozzo uninodulare
tossico, è costituito da un unico nodulo
iperfunzionante che inibisce l’increzione di TSH e
quindi sopprime il restante parenchima tiroideo.
Il morbo di Basedow, o gozzo tossico, è causato
dalla comparsa in circolo di autoanticorpi antirecettori del TSH, che, fissandosi su detti recettori,
provocano iperstimolazione della tiroide con
iperfunzione, aumento di volume e soppressione
del TSH. Una caratteristica molto evidente di
questi pazienti è l’esoftalmo.
Tiroidite di Hashimoto
E’ la forma più frequente di tiroidite, su base
autoimmune, con presenza di Ab anti-TG e
Ab anti-TPO, a cui possono associarsi altri
autoanticorpi rivolti verso antigeni diversi.
In una prima fase il paziente rimane in uno stato
di eutiroidismo; in seguito, nella fase cronica, si
stabilizza un quadro di ipotiroidismo, prima
subclinico, poi conclamato.
Carcinoma midollare della tiroide
E’ una neoplasia a carico delle cellule C o
parafollicolari della tiroide, che producono
calcitonina, un ormone antagonista del
paratormone nel metabolismo del calcio e del
fosforo;
il dosaggio della calcitonina (v.n. < 8 pg/ml) è
impiegato in questo caso come marcatore
tumorale.
Paratiroidi
aumento di
calcitonina
Cellule C
della tiroide
aumento della
calcemia
deposizione di
calcio e fosforo
osso
riassorbimento di
calcio e fosforo
1-25 OH D3
assorbimento
di Ca
intestino
diminuzione della
calcemia
paratiroidi
aumento di PTH
rene
riassorbimento di Ca
escrezione di P
Paratormone (v.n. 10-60 pg/ml)
E’ il principale fattore di regolazione del
metabolismo calcio-fosforo.
Iperparatiroidismo
secondario
primitivo
• iperplasia delle
paratiroidi
• carenza di Ca nella dieta
• adenoma
paratiroideo
• iperutilizzo di Ca
(gravidanza, allattamento)
• carenza di vitamina D
• insufficienza renale
Nelle forme marcate provoca un quadro di
osteopatia che si manifesta con dolori e fragilità
ossea fino alla comparsa di fratture patologiche,
a causa del riassorbimento osseo; il continuo
rimaneggiamento osseo determina aumento della
fosfatasi alcalina (isoenzima osseo). L’aumento
del prodotto Ca • P può provocare precipitazione
metastatica di cristalli di fosfato di calcio;
l’aumento di calciuria e fosfaturia indotto dal
PTH può condurre alla formazione di calcoli
renali.
Ipoparatiroidismo
Riconosce come causa più frequente la rimozione
chirurgica accidentale delle paratiroidi nel corso
di interventi di tiroidectomia, che sfocia nella
cosiddetta “tetania paratireopriva”, provocata
dalla drastica diminuzione della calcemia.
Una forma particolare è il cosiddetto
pseudoipoparatiroidismo, con un quadro clinico
di ipoparatiroidismo legato a resistenza
periferica al PTH, che infatti risulta aumentato.
Calcio (v.n. 8,5-10,5 mg/dl)
E’ implicato in funzioni fondamentali per
l’organismo, per cui necessita di un preciso
meccanismo di omeostasi; tra le altre, le
principali sono:
• coagulazione del sangue
• potenziale d’azione neuro-muscolare
Ipercalcemia
Caratterizzata da un quadro clinico di depressione
neuromuscolare, riconosce essenzialmente due
cause principali:
• iperparatiroidismo
• neoplasie ossee (primitive o secondarie)
Ipocalcemia
Caratterizzata da un quadro clinico di eccitazione
neuromuscolare, fino alla tetania; è causata
principalmente da:
• ipoparatiroidismo
• carenza di vitamina D
Fosforo (fosfato inorganico) (v.n. 2,2-4,4 mg/dl)
I livelli di fosfatemia sono strettamente correlati a
quelli della calcemia.
ipercalcemia-ipercalciuria
iperparatiroidismo
ipofosfatemia-iperfosfaturia
ipoparatiroidismo
ipocalcemia-ipocalciuria
iperfosfatemia-ipofosfaturia
Nell’insufficienza renale la ridotta escrezione
urinaria di fosfati causa una iperfosforemia
primitiva, che poi induce un quadro di
iperparatiroidismo secondario.
Implicazioni dell’insufficienza renale
sul metabolismo calcio-fosforo
ridotta escrezione
urinaria di fosfati
danno renale
alterata sintesi
di 1-25 OH D3
iperfosfatemia
calcificazioni
metastatiche
ipocalcemia
iperparatiroidismo
secondario
Surrene
corticale del surrene
• ormoni mineralcorticoidi (aldosterone)
• ormoni glucocorticoidi (cortisolo) e androgeni
midollare del surrene
• catecolamine (adrenalina, noradrenalina)
Ormoni mineralcorticoidi
Aldosterone
(v.n. 3-9 ng/dl in clinostatismo;
4-30 ng/dl in ortostatismo)
E’ il principale ormone mineraloattivo; la sua
azione si esplica favorendo il riassorbimento del
sodio nei tubuli renali a spese del potassio e
degli ioni idrogeno, con conseguente aumento
della pressione arteriosa.
Associato al dosaggio dell’aldosterone si esegue
quello della renina
(v.n. 0,3-3 ng/ml/ora clinostatismo;
1-9 ng/ml/ora ortostatismo)
I dosaggi di renina e aldosterone sono tra i primi a
cui sottoporre un paziente con ipertensione da
cause sconosciute; il test si esegue con un prelievo
basale in clinostatismo, seguito da un secondo
prelievo dopo un’ora di attività in ortostatismo.
Sistema renina-angiotensina-aldosterone
angiotensinogeno
rene
renina
diminuzione
angiotensina I
ACE
pressione arteriosa
angiotensina II
aumento
riassorbimento di Na+
escrezione di K+ e H+
aldosterone
Iperaldosteronismo
primitivo (livelli bassi di renina)
• iperplasia o adenoma del surrene
secondario (livelli alti di renina)
• diminuzione del volume ematico
• stenosi dell’arteria renale
Oltre al dato dell’ipertensione si evidenziano:
• ipopotassiemia e iperpotassuria
• modesta alcalosi metabolica
Ormoni glucocorticoidi e androgeni
ipotalamo
CRH (+)
ipofisi
cortisolo (-)
ACTH (+)
corticosurrene
androgeni
DHEA-S
androstenedione
ACTH (v.n. 10-50 pg/ml)
Cortisolo
(v.n. 5-25 µg/dl ore 8; 2,5-10 µg/dl ore 20)
E’ il principale ormone glucocorticoide, secreto
sotto stimolo ipofisario mediante ACTH, a sua
volta stimolato dal CRH ipotalamico, sui quali il
cortisolo esercita un meccanismo di feedback. La
sua secrezione presenta un ritmo circadiano con un
massimo al mattino ed un minimo serale; per
questo motivo si eseguono in genere due dosaggi
ad orari diversi nel corso della giornata.
Androgeni
• DHEA-S (v.n. 200-900 ng/dl)
• Androstenedione (v.n. 10-450 µg/dl)
Sono secreti sotto lo stimolo dell’ACTH, ma non
esercitano feed-back su di esso; non sono
particolarmente attivi a livello periferico, se non
nella donna quando siano presenti ad alti livelli.
Ipocorticosurrenalismo
• primitivo (morbo di Addison)
• secondario
Morbo di Addison
Il morbo di Addison è la conseguenza della
distruzione, acuta o cronica, della porzione
glucocorticoide dei surreni; può associarsi un
deficit di aldosterone se è coinvolta la porzione
mineralcorticoide.
Segni principali del morbo di Addison:
• astenia
• magrezza
• ipotensione
• iperpigmentazione cutanea
• iposodiemia e iperpotassiemia
(se vi è deficit di aldosterone)
La diminuzione della cortisolemia e l’aumento
dell’ACTH sono indicativi per la diagnosi di
morbo di Addison.
L’aumento di ACTH è la causa della
iperpigmentazione cutanea, per la sua azione
melanostimolante (correlazione con l’MSH);
il morbo di Addison è infatti anche chiamato
“morbo bronzino”.
Nelle fasi iniziali, quando il surrene conserva ancora
una residua attività, la cortisolemia basale può
risultare normale, nonostante l’evidenza clinica; si
ricorre perciò al test di stimolo con ACTH.
ACTH
dose
tempi
250 µg i.v. o i.m.
0’,30’,60’
Una risposta insufficiente del cortisolo è indicativa
per la diagnosi.
Ipocorticosurrenalismo secondario
Presenta un quadro simile al morbo di Addison,
ma l’ACTH in questo caso risulta diminuito, per
cui mancherà l’iperpigmentazione cutanea.
Il test di stimolo con ACTH dovrebbe in questo
caso presentare una risposta positiva del cortisolo,
ma spesso questo non succede perché il surrene,
senza stimolo fisiologico continuato dell’ACTH,
va incontro ad involuzione.
Ipercorticosurrenalismo (sindrome di Cushing)
primitivo (ACTH basso)
• neoplasie surrenali
secondario (ACTH alto)
• microadenoma ipofisario ACTH-secernente
(malattia di Cushing)
• produzione ectopica di ACTH
(microcitoma polmonare)
Segni principali della sindrome di Cushing:
• intolleranza al glucosio
• obesità (collo bufalino)
(effetto mineralcorticoide
• ipertensione
del cortisolo)
• acne
• irsutismo
nelle donne, per
• virilizzazione l’eccesso di androgeni
• iperpigmentazione cutanea
(a volte nelle forme secondarie)
Il test di soppressione al desametasone (cortisonico
di sintesi) può dare una conferma diagnostica.
dose
desametasone 1 mg os ore 23
tempi
ore 8 del
giorno dopo
La mancata riduzione della cortisolemia è indicativa
per la diagnosi di sindrome di Cushing.
Eccesso isolato di androgeni
Si verifica a causa di deficit enzimatici congeniti
che portano ad accumulo di precursori per gli
androgeni. Nei casi più lievi si può avere un
certo grado di irsutismo e virilizzazione nelle
donne, mentre nei casi più gravi già alla nascita
si può avere difficolta di attribuzione del sesso
nelle neonate, a causa della virilizzazione dei
genitali esterni.
Midollare del surrene
La midollare del surrene fa parte del sistema
cromaffine, costituito da vari gruppi di cellule con
funzione neuroendocrina, deputate alla secrezione di
catecolamine (adrenalina e noradrenalina).
Feocromocitoma
Neoplasia delle cellule cromaffini, spesso localizzata
nella midollare del surrene; è caratterizzata da
rapidi picchi plasmatici di catecolamine che
inducono gravi crisi ipertensive, accompagnate da
cefalea, ansia, tremori e palpitazioni.
A causa della variabilità dei livelli delle
catecolamine in circolo, si preferisce il dosaggio
di queste nelle urine delle 24 ore, o meglio
ancora del loro metabolita
acido vanilmandelico (v.n. < 8 mg/die).
Prima della raccolta delle urine è importante
che il paziente eviti alcuni alimenti, come
banane o dolci, che contengono vaniglia.
Testicolo
Il testicolo è costituito da due componenti
distinte:
• cellule di Leydig, con funzione endocrina
• tubuli seminiferi (cellule del Sertoli), che
producono spermatozoi
Le cellule di Leydig producono testosterone
sotto il controllo del LH, mentre i tubuli
seminiferi producono spermatozoi sotto il
controllo del FSH e del testosterone.
ipotalamo
GnRH
feedback
feedback
ipofisi
LH
cellule di
Leydig
testosterone
FSH
testicolo
cellule del
Sertoli
spermatozoi inibina
I dosaggi fondamentali nei disturbi testicolari sono:
• LH (v.n. 1,3-13 mUI/ml)
• FSH (v.n. 0,9-15 mUI/ml)
• testosterone (v.n. 3-10 ng/ml)
• liquido seminale
Insufficienza testicolare
•
•
•
•
testosterone diminuito (impotentia coeundi)
oligo-azoospermia (impotentia generandi)
LH e FSH aumentati (primitiva)
LH e FSH diminuiti (secondaria)
Ialinizzazione dei tubuli seminiferi
• LH e testosterone normali
• FSH marcatamente aumentato
• oligo-azoospermia (solo impotentia generandi)
Varicocele
E’ la comparsa, in genere nell’età
adolescenziale, di varici a livello del sacco
scrotale, che ne provocano l’aumento di
temperatura; questa, in via normale, si aggira
intorno ai 32-33 °C, che rappresenta l’optimum
per la spermatogenesi. In presenza di
varicocele, l’esame del liquido seminale mostra
una lieve riduzione del numero degli
spermatozoi ed una marcata ipocinesia, che può
essere causa di infertilità. L’intervento
chirurgico precoce è in genere risolutivo.
Ovaio
Anche l’ovaio, come il testicolo, risulta diviso in
due compartimenti:
• cellule interstiziali e luteiniche, (producono
estradiolo e progesterone sotto stimolo di LH)
• cellule follicolari, (conducono alla
maturazione dell’uovo sotto stimolo di FSH)
Rispetto al testicolo però, l’ovaio non è sottoposto
ad un meccanismo di semplice feedback, ma
piuttosto si verifica un’alternanza di aumenti e
diminuzioni, stimolazioni ed inibizioni, che
coinvolgono quattro ormoni fondamentali (LH,
FSH, estradiolo e progesterone) in una variazione
ciclica di circa 28 giorni che prende appunto il
nome di ciclo ovarico. Tale ciclo si può dividere in
due periodi di quattordici giorni, demarcati dalla
ovulazione, e si conclude con la comparsa del
flusso mestruale, che segna anche l’inizio del
nuovo ciclo ovarico.
Ciclo ovarico normale
picco ovulatorio
fase follicolare
fase luteinica
I dosaggi ormonali fondamentali sono:
• LH
v.n. fase follicolare
2-15 mUI/ml
v.n. picco ovulatorio 12-70 mUI/ml
v.n. fase luteinica
1,5-13 mUI/ml
• FSH
v.n. fase follicolare
2-15 mUI/ml
v.n. picco ovulatorio 7-25 mUI/ml
v.n. fase luteinica
1,5-13 mUI/ml
• Estradiolo
v.n. fase follicolare
25-100 pg/ml
v.n. picco ovulatorio 50-450 pg/ml
v.n. fase luteinica
70-220 pg/ml
• Progesterone
v.n. fase follicolare
0,1-1,2 ng/ml
v.n. picco ovulatorio 1,5-5,5 ng/ml
v.n. fase luteinica
2,5-29 ng/ml
In presenza di attività ciclica dell’ovaio vengono
di norma eseguiti quattro dosaggi:
al 7°, 14°, 21° e 28° giorno del ciclo.
Anche per l’ovaio è possibile individuare
insufficienze primitive, che si caratterizzano per
deficit di estradiolo ed aumentati livelli di
gonadotropine, e insufficienze secondarie, in cui
anche le gonadotropine sono ridotte; tuttavia, la
complessità dei meccanismi e delle patologie non
consente una semplice schematizzazione, se non
per alcune situazioni specifiche, come
l’amenorrea e l’ovaio policistico.
Amenorrea
• primaria: mancata comparsa della prima
mestruazione (menarca)
• secondaria: interruzione del ciclo mestruale
per almeno sei mesi
• menopausa: scomparsa definitiva del ciclo.
Amenorrea primaria
In caso di amenorrea primaria si devono
eseguire i dosaggi ormonali al fine di evidenziare
eventuali insufficienze ovariche primitive (molto
spesso di natura congenita) o secondarie (da
danni ipofisari, che coinvolgono nella maggior
parte dei casi diverse funzioni). La distinzione tra
le due forme si basa sui livelli di gonadotropine,
aumentati nelle forme primitive e diminuiti nelle
forme secondarie.
Amenorrea secondaria
Oltre ai normali dosaggi ormonali, è opportuno
eseguire i dosaggi di prolattina (un suo aumento
provoca un blocco nella secrezione di LH ed FSH)
e di β-HCG (v.n. < 9 mUI/ml);
il dosaggio della β-HCG è utilizzato come test di
gravidanza, dato che questo è l’ormone prodotto
dalla placenta dopo l’annidamento dell’embrione
in utero e che sostituisce le gonadotropine
ipofisarie nel sostenere la funzione endocrina del
corpo luteo nel primo trimestre di gestazione.
Menopausa
Lo stato di menopausa (naturale, precoce,
artificialmente indotta) è sempre facilmente
identificabile perché si evidenzia una marcata
riduzione dell’estradiolo, una virtuale assenza di
progesterone e di contro un evidente aumento di
FSH e di LH.
Ovaio policistico
E’ una sindrome caratterizzata da ovaie aumentate
di volume, su cui si evidenziano numerose cisti;
clinicamente si ha oligo-amenorrea, obesità e
irsutismo. A livello ormonale si evidenzia un
aumento isolato di LH, a cui si accompagna un
incremento di androgeni di origine ovarica.
