1. TINJAUAN PUSTAKA KIMIA KLINIK Aspek Klinis dan Laboratorium Hipotiroidisme Suluh Widyanarwan,dr/ Dr.Sidarti Soehita SFHS,M.S,dr.SpPK(K)

3. Mensekresi 2 macam hormon tiroid yaitu 3,5,3’,5’ tetraiodotironine (T4) dan 3,5,3” (T3)

5. Insidens hipertiroidisme dan hipotiroidisme 2 dan 1% dr populasi seluruh dunia, wanita : pria = 1: 10

6. Bisa merupakan penyakit serius bahkan mengancam jiwa

7. Gejala dan tanda mudah diketahui dan dikenalikeadaan subklinis lebih sulit diketahui 3

9. Evaluasi Px dicurigai hipotiroidisme, mulai ditemukannya tanda hipotiroidisme

10. Diagnosis didasarkan klinis dan laboratorium4

11. Produksi dan sekresi hormon tiroid Gambar 2. Folikel kelenjar tiroid (Paulev.2000) Merupakan unit fungsional klj tiroid Terdiri dr satu lapis epitel kubus Didalamnya berupa koloid yg banyak berisi tiroglobulin (Tg)

12. Produksi dan sekresi hormon tiroid

13. Tahapan produksi & sekresi hormon tiroid Iodium dr makanan mengalami reaksi reduksi menjadi I- dlm sal cerna, diabsorbsi masuk sirkulasi 2.Iodida msk sel folikel melawan gradien elektrokimia dg Na+-I-simport (NIS) dg energi dr ATP. Dari folikel Iodida masuk kedalam koloid , mengalami oksidasi oleh H2O2 dg katalis TPO menjadi atom/ molekul Iodium (I0 /I2 )

14. Tahapan produksi & sekresi hormon tiroid Pada membran apeks sel folikel, Iodium terikat pd unit tirosin (L-tyrosine) pd tiroglobulin pd 1 atau 2 posisi membentuk mono-iodotirosin (MIT) atau di-iodotirosin (DIT). MIT dpt bergabung dg DIT membentuk tri iodotironin (3,5,3’-T3), dua molekul DIT bergabung membentuk tetra-iodotironin (T4). DIT bergabung MIT membentuk reverse T3 (3,3’,5’-T3) yg merupakan hormon inaktif (dlm jumlah kecil).

15. Tahapan produksi & sekresi hormon tiroid 5. Tiroglobulin kembali masuk sel folikel sbg Colloid droplets , bergabung dg lisosome membentuk fagolisosom. Lisosomal exopeptidase memecah ikatan antara tiroglobulin dg T4 atau T3. T4 dan T3 masuk sirkulasi, Tg kembali masuk kedalm sel folikel Juga dilepaskan MIT dan DIT  deiodinasi oleh enzim deiodinase Iodida dpt digunakan lagi.

16. Regulasi produksi & sekresi hormon tiroid Gambar 3. Aksis hipotalamus-hipofisis-tiroid

18. Kadar T4 dan T3 disirkulasi meningkat, dikenali reseptor pada hipofisis & hipotalamus  sekresi TSH dan TRH menurun (negative feedback)

19. Kadar T4 dan T3 disirkulasi rendah, hipofisis meningkatkan sekresi TSH  produksi hormon tiroid meningkat Regulasi produksi hormon tiroid

21. Albumin memiliki afinitas tinggi dg T3 berikatan lbh lemah

22. ± 70% T4 dan 20% T3 terikat dengan TBG , sisanya dengan thyroxine binding albumin (TBA) dan transtiretin. 12

24. Beberapa molekul bergabung dg sulfat & asam glukoronat  diekskresi melalui empedu  dalam usus sebagian besar dihidrolisis & hormon direabsorbsi kedalam sirkulasi masuk sirkulasi enterohepatik

25. Waktu paruh T4 :7 hari, T3: 24 jamMetabolisme hormon tiroid 13

26. Sindroma klinis ok. defisiensi hormon tiroid anak : komplikasi serius retardasi mental HIPO TIROIDISME Dewasa : miksedema Salah satu kel tiroid tersering Primer , sentral , subklinis

28. Lebih jarang : penurunan stimulasi o/ TSH  hipotiroidisme sentral/hipotiroidisme sekunder atau hipotiroidisme hipotropik

29. Penyebab tersering :

30. Dibeberapa negara :defisiensi iodium

33. Gambaran klinis hipotiroidisme mempunyai spektrum sangat luas, beberapa penderita dg gejala & tanda yang jelas, yg lainnya menunjukkan gejala & tanda sangat sedikit/ tidak tampak sama sekali  hipotiroidisme subklinis.

35. Klasifikasi hipotiroidisme Primer Sentral Subklinis TSH meningkat, hormon tiroid normal Gejala Klinis - Prevalensi 1-10% Terbanyak pd wanita > 60 tahun Sering ditemukan scr tdk sengaja Kelainan pd klj tiroid Pd populasi defisiensi maupun cukup iodium Penyebab tersering : tiroiditis autoimun kronis, Tx ablasi I131, Tx radiasi eksternal Stimulasi TSH < Kelainan hipofisis / hipotalamus Jarang merupakan kelainan tunggal

36. Tabel 3. Penyebab hipotiroidisme sentral (Lania. 2008)

39. Periksa TSH Normal Meningkat Periksa free T4 Ya Rendah Tidak Normal Periksa free T4 Hipotiroidisme ringan r Stop Hipotiroidisme primer Normal Rendah TPO Ab + TPO Ab - TPO Ab – or Gejala + TPO Ab – or Gejala - Stop Rule out sebab hipotiroidisme lainnya Hipotiroidisme autoimun Rule out pengaruh obat, euthyroid syndrome & evaluasi fungsi hipofisis anterior Follow up tiap tahun Terapi T4 Terapi T4 Dugaan kelainan hipofisis Gambar 4. Algoritme pemeriksaan penderita diduga hipotiroidisme (Harrison’s.2008) 23

41. TSH dlm sampel bereaksi secara simultan dengan kedua antibodi, molekul TSH terikat diantara antibodi fase padat dan antibodi berlabel enzim membentuk sandwich

42. Setelah inkubasi selama 60 menit/suhu ruangan, sumuran dicuci 5x dengan larutan pencuci untuk melepaskan anti-TSH berlabel enzim yang tidak terikat 24

44. Intensitas cahaya yang berpendar setara dengan jumlah enzim yang ada dan berkorelasi langsung dengan jumlah TSH pada sampel

45. Hasil dinyatakan dalam µIU/mlNilai rujukan : 0,4 – 7,0 µIU/ml Daya lacak minimal : 0,2 µIU/ml 25

47. ditambahkan serum penderita dan T4 berlabel enzim dengan horseradish peroxidase pada sumuran

48. Selama inkubasi, T4 pada sampel dan T4 yang berlabel enzim berkompetisi dalam mengikat antibodi anti T4 pada fase padat26

50. Larutan substrat chemiluminescence ditambahkan, stl inkubasi relative light units(RLU) dibaca dg luminometer.

51. Intensitas cahaya yang berpendar setara dengan jumlah enzim yang ada dan berkorelasi langsung dengan jumlah T4 pada sampel.

52. Hasil dinyatakan dalam µg/dl. Nilai rujukan : 5,0 – 13,0 µg/dl 27

54. Hampir semua T4 terikat TBG,±0.03% sebagai T4 yang bebas (fT4) hormon yang aktif.

55. Kadar fT4

56. imunoasai

57. estimasi dg free thyroxine index (dr total T4 dan T4 yang tidak terikat protein serum)28

58. fT4 Chemiluminescence Prinsip pemeriksaan T4 bebas adalah dengan CLIA kompetitif . Reaksinya sebagai berikut : ka EnzAg + Ag + AbC.W+ Ag EnzAgAbC.W + AgAbC.W k-a AbC.W. = Antibodi Monospesifikyang dilapis pada sumuran(dalam jumlah konstan) Ag = Antigen pada serum yang akan diukur EnzAg= antigen yang berlabel enzim ( jumlah konstan ) AgAbC.W. = kompleks antigen-antibodi EnzAgAbC.W. = kompleks antigen yang berlabel enzim – antibodi ka = konstanta asosiasi k‑a = konstanta disasosiasi K = ka / k-a = konstanta keseimbangan 29

60. Aktivitas enzim pada fraksi ikatan antibodi –antigen berlabel enzim berbanding terbalik dg kadar antigen bebas.

61. Dengan beberapa serum referens fT4 yang kadarnya berbeda-beda dibuat kurva konsentrasi antigen bebas dapat diketahui.

62. Hasil dinyatakan dalam ng/dl.

63. Nilai rujukan : 0,8 – 2,0 ng/dl

64. Sensitivitas : 0,05 ng/dlChemiluminescence fT4

66. Kemudian ditambahkan serum penderita yang akan diukur T3 dan T3 berlabel enzim peroksidase.

67. Selama inkubasi, T3 dalam sampel dan T3 berlabel enzim berkompetisi untuk mengikat antibodi anti T3 pada fase padat.T3 Chemiluminescence

69. Larutan chemiluminescence ditambahkan dan setelah inkubasi ,relative light units(RLU) dibaca dengan luminometer.

70. Hasil dinyatakan dalam ng/ml.

71. Nilai rujukan : 0,6 – 2,00 ng/mlT3 Chemiluminescence

73. T3 berlabel enzim saat berikatan dg protein serum(TBG dan albumin) seharusnya tidak terukur

74. Selama pencampuran, antibodi pada fase padat, T3 berlabel enzim dan serum yang mengandung antigen T3 bebas, bereaksi kompetitif untuk berrikatan dg antibodi pd fase padat 33

75. fT3 Chemiluminescence Prinsip pemeriksaan T3 bebas adalah dengan CLIA kompetitif . Reaksinya sebagai berikut : ka EnzAg + Ag + AbC.W+ Ag EnzAgAbC.W + AgAbC.W k-a AbC.W. = Antibodi Monospesifikyang dilapis pada sumuran(dalam jumlah konstan) Ag = Antigen pada serum yang akan diukur EnzAg= antigen yang berlabel enzim (jumlah konstan ) AgAbC.W. = kompleks antigen-antibodi EnzAgAbC.W. = kompleks antigen yang berlabel enzim – antibodi ka = konstanta asosiasi k‑a = konstanta disasosiasi K = ka / k-a = konstanta keseimbangan 34

77. Aktifitas enzim pada fraksi ikatan antibodi -antigen berlabel enzim berbanding terbalik dengan kadar antigen bebas. Dengan menggunakan beberapa serum referens fT3 yang kadarnya berbeda-beda dibuat kurva  konsentrasi antigen bebas dapat diketahui.

78. Hasil dinyatakan dalam ng/dl.

79. Nilai rujukan : 0,8 – 2,0 ng/dl

80. Sensitivitas : 0,05 ng/dlChemiluminescence fT3

81. Metode pemeriksaan Chemiluminescence Langkah pemeriksaan 36

84. 38 Tambahkan enzyme conjugate reagent Masukkan 100µl standar, sampel dan kontrol kedalam sumuran Letakkan sumuran pada tempat yang tersedia Buang isi sumuran dan cuci dengan aquadest Inkubasi suhu kamar , 60 menit Campur selama 30 detik Tambahkan 100 µl TMB pd tiap sumuran Tambahkan 100 µl stop solution pd tiap sumuran Campur (15 dtk) Baca absorban λ = 450nm (stl 45 mnt ) Inkubasi suhu kamar , 20menit Metode pemeriksaan Elisa

86. Ketepatan diagnosis hipotiroidisme memerlukan pemeriksaan klinis dan tes laboratorium yang biasa digunakan untuk konfirmasi kelainan ini yaitu TSH dan free thyroxine ( fT4 ).

89. Konsentrasi antibodi anti-TPO serum berhubungan dengan aktifitas dari penyakit tiroiditis autoimun kronis

91. Metode chemiluminescence dengan sensitifitas yang lebih baik dari EIA, mampu mendeteksi kadar anti-TPO subklinis

92. Prinsip reksinya adalah sebagai berikut : ka h-Ab(X-TPO) + BtnAg(TPO) Ab(X-TPO)-BtnAg(TPO) k‑a BtnAg(TPO) = antigen yang dilabel dengan biotin (kadar konstan) h-Ab(X-TPO) = Auto-Antibodi manusia (yang akan diukur Ab(X-TPO)-BtnAg(TPO) = kompleks imun ka = konstanta asosiasi k‑a = konstanta disasosiasi

93. Anti TPO Secara simultan, imun kompleks ini akan terdeposit pada dinding sumuran karena afinitas yang tinggi antara sterptavidin dan biotin. Reaksinya adalah : StreptavidinC.W. = Streptavidin yang dilapispadasumuran Imunkompleks(IC) = komplekssandwich yang terikatpadafasepadat Setelah inkubasi, sumuran dicuci untuk memisahkan komponen yang tidak terikat. Enzyme linked species specific antibody (anti-h-IgG) ditambahkan pada sumuran. Konjugat ini akan mengikat imun kompleks yang sudah terbentuk.

94. Anti TPO I.C. (h- IgG)= imun kompleks ENZAb(X-h-IgG= antibodi yang berlabel enzim (jumlah konstan) ENZAb(X-h-IgG) - I.C. (h- IgG) = kompleks antigen antibodi Anti-h-IgG berlabel enzim yang mengikat kompleks imun pada inkubasi kedua dipisahkan dari bahan yang tidak bereaksi dengan cara dicuci. Aktivitas enzim pada fraksi ini berkorelasi langsung dengan konsentrasi antibodi pada spesimen. Dengan menggunakan beberapa serum referens dari aktivitas antibodi yang diketahui, kurva referensi dapat dibuat dan dengan menggunakan kurva ini kadar antibodi spesimen dapat diketahui

95. Struktur hormon tiroid

96. FT Index T-Uptake (TU) and total T4 are used to estimate the amount ofcirculating free T4. The estimate, or the FTI, is a normalizedmeasurement that remains relatively constant in healthy individualsand compensates for abnormal levels of binding proteins.Hyperthyroidism causes increased FTI and hypothyroidism causes decreased values. T-Uptake results are changed by drugsor physical conditions that alter the patient's thyroxine-bindingglobulin (TBG) levels, or drugs that compete with endogenousT4 and T3 for protein-binding sites. When serum contains highlevels of T3 and T4 as in hyperthyroidism, fewer unoccupied bindingsites are available. Conversely, in hypothyroidism, more binding sitesare available.

97. FT4I, lab value for T3 uptake combined with total T4; FTI is a clinical parameter measured by RIA, used to evaluate thyroid function, calculated by T4 x %T3RU–resin uptake; the FTI is ↑ in hyperthyroidism and factitious hyperthyroidism and ↓ in hypothyroidism; it is falsely ↑ in heparin therapy and falsely ↓ in phenytoin and valproic acid therapy, and in the euthyroid sick syndrome free thyroxine index

98. Thyroid hormone secretion

99. Io berikatan dg mol. tirosin pd tiroglobulin T4 MIT & DIT T3 tiroglobulin Tahapan produksi & sekresi hormon tiroid

100. Hipotalamus Hipofisis Tiroid Tetraiodotirosine(T4) Triiodotironine (T3) Mekanisme negative feedback Thyroid Stimulating Hormone (TSH) aktivasi adenyl cyclase &meningkatkancAMP Thyrotropin Releasing Hormon (TRH) Produksi dan sekresi hormon tiroid 50

102. Koma miksedema : adalah stadium akhir dari hipotiroidisme yang tidak diobati. Ditandai oleh kelemahan progresif, st upor, hipotermia, hipoventilasi, hipoglisemia, hiponatremia, intoksikasi air, syok dan meninggal Pemeriksaan : bradikardi dari hipotermia berat dengan suhu tubuh mencapai 24°C Patofisiologi koma miksedema menyangkut 3 aspek utama : (1) retensi CO2 dan hipoksia; (2) ketidakseimbangan cairan dan elektrolit; dan (3) hipotermia.

103. 54 Efek dari TSH terhadap Sel Tiroid A. Perubahan Morfologi Sel Tiroid  menimbulkan pseudopod pada batas sel -koloid, mempercepat resorbsitiroglobulin. Kandungan koloid berkurang. Te tesan koloid in traselular dibentuk dan pembentukan lisosom dirangsang, meningkatkan hidrolisis tiroglobulin . B. Pertumbuhan Sel : Masing-masing sel t iroid bertambah ukurannya; vaskularisasi meningkat; dan setela h beberapa waktu, timbul pembesaran tiroid, atau goiter. C. Metabolisme Iodin : TSH merangsang semua fase metabolisme iodida, dari peningkatan ambilan dan transpor iodida hingga peningkatan iodinasi tiroglobulin dan peningkatan sekresi hormon tiroid. Peningkatan dari cAMP memperantarai peningkatan transpor iodida,

104. Peran TSH 55 D. Peningkatan mRNA untuk tiro globulin dan peroksidase tiroidal, peningkatan pemasukan I ke dalam MIT, DIT. E. Peningkatan aktivitas lisosomal  peningkatan sekresi T4 dan T3 dari kelenjar tiroid.

106. In response to thyrotropin-releasing hormone (TRH) secretion by the hypothalamus, the pituitary gland secretes thyroid-stimulating hormone (TSH), which stimulates iodine trapping, thyroid hormone synthesis, and release of T3 (triiodothyronine) and T4 (thyroxine) by the thyroid gland. When dietary iodine intake is sufficient, the presence of adequate circulating T4 and T3 feeds back at the level of both the hypothalamus and pituitary, decreasing TRH and TSH production. When circulating T4 levels decrease, the pituitary increases its secretion of TSH, resulting in increased iodine trapping as well as increased production and release of both T3 and T4. Dietary iodine deficiency results in inadequate production of T4. In response to decreased blood levels of T4, the pituitary gland increases its output of TSH. Persistently elevated TSH levels may lead to hypertrophy of the thyroid gland, also known as goiter. Respons terhadap defisiensi Iodium

108. TTR mengikat 10% T4tetapisedikit T3.

111. Reference range

112. 62