Schilddrüsenwerte: TSH, fT4 und fT3 in der Labordiagnostik

Die Beurteilung der Schilddrüsenfunktion stützt sich auf eine kleine Zahl gut etablierter Laborparameter. Im Zentrum stehen das Thyreoidea-stimulierende Hormon (TSH), das freie Thyroxin (fT4) und das freie Trijodthyronin (fT3); bei Verdacht auf eine Autoimmunerkrankung kommen die Antikörper gegen Thyreoperoxidase (TPO-AK), Thyreoglobulin (TG-AK) und den TSH-Rezeptor (TRAK) hinzu.¹,²

Dieser Artikel beschreibt, was die einzelnen Werte messen, wie sie zusammenhängen und welche Einschränkungen bei der Interpretation gelten. Konkrete Referenzbereiche sind in jeder Labormethode unterschiedlich; massgeblich ist immer der auf dem Befundbogen ausgewiesene Bereich des durchführenden Labors.

1. Die Regulationsachse

Die Schilddrüsenhormone werden in einem Rückkopplungskreis aus Hypothalamus, Hypophyse und Schilddrüse gesteuert.¹,³ Der Hypothalamus setzt Thyreoliberin (TRH) frei, das in der Hypophyse die Ausschüttung von TSH anregt. TSH stimuliert die Schilddrüse zur Synthese und Freisetzung von Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3). Ein Anstieg der freien Schilddrüsenhormone im Blut bremst die TSH-Freisetzung über eine negative Rückkopplung. Aus dieser Regulationslogik folgt eine inverse Beziehung: ein erhöhtes TSH spricht für eine unzureichende periphere Hormonverfügbarkeit, ein supprimiertes TSH für eine erhöhte.

Die Sensitivität dieser Rückkopplung ist ein Grund dafür, dass TSH in vielen Konstellationen empfindlicher reagiert als die freien Hormone selbst und in den Leitlinien als Erstparameter empfohlen wird.²,⁴

2. TSH

TSH wird in der Hypophyse gebildet und ist der quantitativ am häufigsten gemessene Schilddrüsenparameter. Es eignet sich gut als Screening-Wert bei intakter Hypothalamus-Hypophysen-Achse.²,⁴

Wichtige Einschränkungen der Interpretation:

• Der obere Grenzwert des Referenzbereichs liegt je nach Labor und Population zwischen rund 4,0 und 4,5 mU/L; in epidemiologischen Erhebungen verschiebt sich die obere Perzentile mit dem Alter nach oben, in der NHANES-Auswertung von Surks und Hollowell (2007) bei Personen ab 80 Jahren bis in den Bereich um 7,5 mU/L.⁵
• Während einer Schwangerschaft gelten trimesterspezifische Referenzbereiche mit einer niedrigeren Obergrenze.⁶
• TSH zeigt eine ausgeprägte circadiane Variabilität mit Maximalwerten in den frühen Morgenstunden und einem Tagesminimum am späten Nachmittag.¹
• Akute oder schwere systemische Erkrankungen sowie bestimmte Medikamente (zum Beispiel hochdosierte Glukokortikoide, Dopamin, Amiodaron, Lithium) können den Wert vorübergehend verändern.¹,²
• Biotin in höherer Dosierung kann Immunoassays für TSH, fT4 und fT3 stören und zu fehlerhaft niedrig oder fehlerhaft erhöht gemessenen Werten führen; Biotin sollte vor der Blutentnahme mit ausreichendem Abstand pausiert werden.⁷

In der Befundbeurteilung wird ein einzelner abweichender TSH-Wert nach den Empfehlungen der European Thyroid Association in der Regel nicht als Diagnose gewertet, sondern nach mehreren Wochen kontrolliert.⁴

3. fT4

Thyroxin ist mengenmässig das Hauptprodukt der Schilddrüse. Es liegt im Blut zu rund 99,97 Prozent an Transportproteine gebunden vor; die übrigen freien Anteile (fT4) sind biologisch aktiv und werden im Labor bestimmt.¹,⁸

Eigenschaften:

• Halbwertszeit rund sieben Tage.
• T4 wird in den peripheren Geweben durch die Selen-abhängigen Deiodasen Typ 1 und Typ 2 zu T3 (aktiv) oder durch die Deiodase Typ 3 zu reversem T3 (rT3, inaktiv) konvertiert.⁸
• L-Thyroxin als orales Substitutionspräparat enthält synthetisches T4 und wird zur Steuerung der Hormonverfügbarkeit eingesetzt.²

fT4 reagiert träger auf Veränderungen als TSH, ist aber unentbehrlich für die Differenzierung zwischen subklinischer und manifester Schilddrüsenfunktionsstörung. Die manifeste Hypothyreose ist nach den Leitlinien der European Thyroid Association und der American Thyroid Association definiert durch ein erhöhtes TSH bei gleichzeitig erniedrigtem fT4; die subklinische Form durch ein erhöhtes TSH bei normwertigem fT4.⁴,⁹

4. fT3

Trijodthyronin ist das biologisch aktive Schilddrüsenhormon. Etwa zwanzig Prozent des zirkulierenden T3 stammen direkt aus der Schilddrüse, der grössere Teil entsteht durch periphere Deiodierung von T4.⁸ Die Halbwertszeit beträgt rund einen Tag, die Rezeptoraffinität ist gegenüber T4 mehrfach erhöht.

In der Routinediagnostik wird fT3 nicht standardmässig bestimmt, sondern gezielt eingesetzt, zum Beispiel bei Verdacht auf eine T3-Toxikose im Rahmen einer Hyperthyreose, zur Beurteilung des Schweregrads einer Hyperthyreose oder in unklaren klinischen Konstellationen.²,⁹

Eine isolierte fT3-Erniedrigung bei normwertigem TSH und fT4 wird in der Endokrinologie überwiegend als „Non-Thyroidal Illness Syndrome" (auch Low-T3-Syndrom) bezeichnet. Sie tritt im Verlauf schwerer interkurrenter Erkrankungen, bei längerer kalorischer Restriktion oder im Rahmen einer ausgeprägten Entzündungsreaktion auf und beruht unter anderem auf einer Hochregulation der Deiodase Typ 3.⁸,¹⁰ Eine Substitution mit Schilddrüsenhormonen wird in dieser Konstellation in den Leitlinien nicht empfohlen, weil die Veränderung als adaptiver Vorgang verstanden wird und randomisierte Daten keinen klinischen Vorteil einer Korrektur gezeigt haben.¹⁰

5. T4-T3-Konversion

Die periphere Umwandlung von T4 zu T3 erfolgt über die Iodothyronin-Deiodasen. Die Aktivität der Deiodasen wird von einer Reihe von Faktoren moduliert: dem Selenstatus (alle drei Deiodase-Isoformen sind Selenoproteine), bestimmten Medikamenten (zum Beispiel Glukokortikoide, Amiodaron, Beta-Blocker, Propylthiouracil), schweren Erkrankungen, Fastenzuständen und der hepatischen Funktion.⁸

Ein eigenständiges Krankheitsbild „Konversionsstörung" mit Nährstoffmangel-Ätiologie ist in den endokrinologischen Leitlinien nicht etabliert. Diskutiert wird die Bedeutung der Deiodase-Aktivität vor allem im Rahmen des Non-Thyroidal Illness Syndromes und in der pharmakologischen Steuerung unter Levothyroxin-Substitution; dabei ist die Datenlage uneinheitlich.⁸,¹⁰,¹¹

6. Schilddrüsen-Antikörper

Antikörper gegen Schilddrüsen-Antigene werden zur Abklärung einer autoimmunen Genese eingesetzt:

• TPO-AK richten sich gegen die Thyreoperoxidase, das Enzym der Hormonsynthese. Sie sind bei einem Grossteil der Patientinnen und Patienten mit Hashimoto-Thyreoiditis erhöht und in der NHANES-Erhebung der US-amerikanischen Allgemeinbevölkerung bei rund elf Prozent der Frauen und 7,7 Prozent der Männer nachweisbar.¹²
• TG-AK richten sich gegen Thyreoglobulin, das Speicherprotein der Schilddrüse. Sie treten bei einem Teil der Hashimoto-Konstellationen auf und werden zusätzlich in der Nachsorge differenzierter Schilddrüsenkarzinome berücksichtigt.¹³
• TRAK richten sich gegen den TSH-Rezeptor. Sie können stimulierend (typisch für Morbus Basedow) oder blockierend (selten, zum Beispiel transient bei Hashimoto) wirken. Moderne Assays erreichen für die Diagnose des Morbus Basedow eine hohe Sensitivität bei guter Spezifität.¹⁴

Eine einmal gesicherte Antikörper-Positivität muss nicht in kurzen Abständen kontrolliert werden; die Höhe des Titers korreliert nicht zuverlässig mit dem klinischen Verlauf.¹³,¹⁴

7. Befundkonstellationen

Die folgenden Kombinationen werden in den Leitlinien der ETA, der ATA und in den Übersichtsarbeiten zur Schilddrüsendiagnostik beschrieben:¹,²,⁴,⁹

• TSH erhöht, fT4 erniedrigt: manifeste Hypothyreose. Bei positiven TPO-AK in jodversorgten Regionen meist autoimmuner Genese (Hashimoto-Thyreoiditis).
• TSH erhöht, fT4 normwertig: subklinische Hypothyreose. Bestätigung durch eine zeitlich versetzte Wiederholungsmessung empfohlen.
• TSH supprimiert, fT4 und/oder fT3 erhöht: manifeste Hyperthyreose. Bei positivem TRAK Morbus Basedow naheliegend.
• TSH supprimiert, fT4 und fT3 normwertig: subklinische Hyperthyreose; differentialdiagnostisch auch Überdosierung bei Levothyroxin-Substitution.
• TSH normwertig, fT3 erniedrigt: am ehesten Non-Thyroidal Illness Syndrome im Kontext einer Begleiterkrankung oder Mangelernährung, kein eigenständiges therapiebedürftiges Krankheitsbild.

Eine isolierte Veränderung eines Einzelparameters ohne klinisches Korrelat und ohne Bestätigung in einer Verlaufsmessung wird in den Leitlinien zurückhaltend bewertet.²,⁴

8. Häufige Stör- und Einflussfaktoren

In der Laborbeurteilung werden mehrere Faktoren berücksichtigt, die das Ergebnis beeinflussen können:¹,²,⁷

• Biotin in supplementierter Menge (häufig in Haarwuchs-Präparaten enthalten) — kann Streptavidin-Biotin-Immunoassays verfälschen.
• Heterophile Antikörper, Anti-Streptavidin- und Anti-Ruthenium-Antikörper — methodenabhängige Interferenzen.
• Bindungsprotein-Veränderungen (zum Beispiel Östrogentherapie, Schwangerschaft, nephrotisches Syndrom) — beeinflussen Gesamtspiegel stärker als die freien Anteile.
• Akute oder schwere Erkrankungen — verändern transient TSH, fT3 und fT4.
• Tageszeitabhängige Variabilität von TSH.
• Bestimmte Medikamente (Glukokortikoide, Amiodaron, Lithium, Dopamin, Tyrosinkinase-Inhibitoren, Immun-Checkpoint-Inhibitoren).

9. Konsequenzen für die Befundbesprechung

Die Laborwerte sind ein diagnostischer Baustein, nicht eine eigenständige Diagnose. Die Einordnung erfolgt im Zusammenspiel mit Anamnese, Untersuchungsbefund, Symptomatik, Vormedikation und Verlauf. Die Festlegung von Substitution, Dosis und Verlaufskontrolle ist Aufgabe der ärztlichen Beurteilung; die im Befundbogen ausgewiesenen Referenzbereiche sind dafür der laborinterne Massstab.

Wer einen abweichenden Einzelwert vorliegen hat, profitiert in der Regel von einer Wiederholungsmessung in zeitlichem Abstand und einer ärztlichen Einordnung der Konstellation, statt von einem direkten Abgleich gegen generische Tabellen.

10. Zusammenfassung

TSH, fT4 und fT3 bilden den Kern der Schilddrüsen-Labordiagnostik. TSH ist als Erstparameter geeignet, hat aber eine altersabhängige Verteilung, eine circadiane Variabilität und kann durch Erkrankungen oder Medikamente beeinflusst werden. fT4 differenziert zwischen subklinischer und manifester Funktionsstörung. fT3 wird gezielt eingesetzt, insbesondere zur Beurteilung einer Hyperthyreose; eine isolierte fT3-Erniedrigung bei sonst unauffälligen Werten verweist meist auf eine systemische Begleitsituation und nicht auf eine primäre Schilddrüsenerkrankung. Die Antikörper TPO-AK, TG-AK und TRAK ordnen einen Befund autoimmunologisch ein. In allen Fällen sind die laborinternen Referenzbereiche und die klinische Konstellation massgeblich.

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Dieser Artikel dient der allgemeinen wissenschaftlichen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung oder Diagnose. Bei Beschwerden, bestehenden Erkrankungen, Schwangerschaft, Stillzeit oder paralleler Medikamenteneinnahme ist eine ärztliche Abklärung erforderlich. Nahrungsergänzungsmittel können Neben- und Wechselwirkungen haben.

Quellenverzeichnis

1. Biondi B, Cappola AR, Cooper DS. Subclinical Hypothyroidism: A Review. JAMA. 2019;322(2):153-160. DOI: 10.1001/jama.2019.9052. PMID 31287527.
2. Jonklaas J, Bianco AC, Bauer AJ, et al. Guidelines for the Treatment of Hypothyroidism: Prepared by the American Thyroid Association Task Force on Thyroid Hormone Replacement. Thyroid. 2014;24(12):1670-1751. DOI: 10.1089/thy.2014.0028. PMID 25266247.
3. Chaker L, Bianco AC, Jonklaas J, Peeters RP. Hypothyroidism. Lancet. 2017;390(10101):1550-1562. DOI: 10.1016/S0140-6736(17)30703-1. PMID 28336049.
4. Pearce SHS, Brabant G, Duntas LH, Monzani F, Peeters RP, Razvi S, Wemeau JL. 2013 ETA Guideline: Management of Subclinical Hypothyroidism. Eur Thyroid J. 2013;2(4):215-228. DOI: 10.1159/000356507. PMID 24783053.
5. Surks MI, Hollowell JG. Age-specific distribution of serum thyrotropin and antithyroid antibodies in the U.S. population: implications for the prevalence of subclinical hypothyroidism. J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(12):4575-4582. DOI: 10.1210/jc.2007-1499. PMID 17911171.
6. Alexander EK, Pearce EN, Brent GA, et al. 2017 Guidelines of the American Thyroid Association for the Diagnosis and Management of Thyroid Disease During Pregnancy and the Postpartum. Thyroid. 2017;27(3):315-389. DOI: 10.1089/thy.2016.0457. PMID 28056690.
7. Li D, Radulescu A, Shrestha RT, et al. Association of Biotin Ingestion With Performance of Hormone and Nonhormone Assays in Healthy Adults. JAMA. 2017;318(12):1150-1160. DOI: 10.1001/jama.2017.13705. PMID 28973622.
8. Bianco AC, Salvatore D, Gereben B, Berry MJ, Larsen PR. Biochemistry, cellular and molecular biology, and physiological roles of the iodothyronine selenodeiodinases. Endocr Rev. 2002;23(1):38-89. DOI: 10.1210/edrv.23.1.0455. PMID 11844744.
9. Ross DS, Burch HB, Cooper DS, et al. 2016 American Thyroid Association Guidelines for Diagnosis and Management of Hyperthyroidism and Other Causes of Thyrotoxicosis. Thyroid. 2016;26(10):1343-1421. DOI: 10.1089/thy.2016.0229. PMID 27521067.
10. Fliers E, Bianco AC, Langouche L, Boelen A. Thyroid function in critically ill patients. Lancet Diabetes Endocrinol. 2015;3(10):816-825. DOI: 10.1016/S2213-8587(15)00225-9. PMID 26071885.
11. Wiersinga WM, Duntas L, Fadeyev V, Nygaard B, Vanderpump MPJ. 2012 ETA Guidelines: The Use of L-T4 + L-T3 in the Treatment of Hypothyroidism. Eur Thyroid J. 2012;1(2):55-71. DOI: 10.1159/000339444. PMID 24782999.
12. Hollowell JG, Staehling NW, Flanders WD, et al. Serum TSH, T4, and Thyroid Antibodies in the United States Population (1988 to 1994): National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III). J Clin Endocrinol Metab. 2002;87(2):489-499. DOI: 10.1210/jcem.87.2.8182. PMID 11836274.
13. Caturegli P, De Remigis A, Rose NR. Hashimoto thyroiditis: clinical and diagnostic criteria. Autoimmun Rev. 2014;13(4-5):391-397. DOI: 10.1016/j.autrev.2014.01.007. PMID 24434360.
14. Kahaly GJ, Bartalena L, Hegedüs L, Leenhardt L, Poppe K, Pearce SH. 2018 European Thyroid Association Guideline for the Management of Graves' Hyperthyroidism. Eur Thyroid J. 2018;7(4):167-186. DOI: 10.1159/000490384. PMID 30283735.