TSH suppression in the management of autonomously functioning thyroid lesions

Abstract

Solitary autonomously functioning thyroid lesions (AFTL) are discrete hyperfunctioning nodules whose growth and function do not appear to be dependent on thyroid-stimulating hormone (TSH). Although they gradually increase in size and function over years, rarely do they progress to produce hyperthyroidism. This article presents the thesis that this “self-limiting feature” is related to their growth and function being modulated by levels of TSH. Thyroid membranes from autonomously functioning thyroid lesions were examined in 6 patients. A nonlinear Scatchard plot was obtained with the hyperfunctioning thyroid lesion demonstrating high-affinity, low-capacity TSH receptor components. These exhibited a binding capacity ranging from 7 to 600 fmol/mg protein in patients with suppressed TSH levels to 1,450 in a euthyroid patient. All lesions exhibited basal adenylate cyclase activity which was stimulated 2–3-fold by Bovine TSH. A review of the natural history of the lesion demonstrates a decremental increase in size and function with time. In 9 patients receiving thyroid hormone as suppressive therapy observed over a period of 4–14 years, the lesions partially regressed in 4 and did not progress in 5. This concept of growth and function of AFTL being modulated by TSH levels has therapeutic implications when such nodules are identified early in the course of their development. At this time, TSH suppression may be inhibitory to increase in nodule size and secretion of thyroid hormones.

Résumé

Les lésions thyroïdiennes solitaires à fonctionnement autonome (AFTL) sont des nodules hyperfonctionnants discrets dont la croissance et le fonctionnement semblent indépendants de la TSH. Leur augmentation graduelle en taille et en fonction sur des années font qu'elles entrainent rarement un hyperthyroïdisme. Les auteurs proposent la thèse que cet élément “self limitant” est due au fait que leur croissance et leur fonctionnement est modulé par des niveaux de TSH. Ils étudient les membranes thyroïdiennes de lésions de ce type provenant de 6 patients. Un graphe non-linéaire de Scatchard est obtenu avec les lésions thyroïdiennes hyperfonctionnantes montrant ainsi une haute affinité et des éléments récepteurs à basse capacité pour la TSH. Ceux-ci montrent une capacité de liaison s'étendant de 7 à 600 fmol/mg de protéine chez des patients dont la sécrétion de TSH est supprimée contre 1,450 chez le patient euthyroïdien. Toutes ces lésions montrent une activité anénylate cyclase dont la stimulation est doublée voire triplée par la bTSH. Une revue de l'histoire naturelle de ces lésions montre une augmentation décrémentielle avec le temps dans la taille et la fonction. Parmi les 9 patients ayant reçu de l'hormone thyroïdienne comme thérapeutique suppressive et suivis sur une période de 4 à 14 ans, les lésions ont partiellement régressé dans 4 cas et n'ont pas progressé dans 5 cas. Le concept de modulation de la croissance et de la fonction des AFTL par des niveaux de TSH a des implications thérapeutiques lorsque de tels nodules sont découverts précocement dans le cours de leur évolution. A cette période la suppression par la TSH peut être inhibitrice sur l'augmentation de la taille et la sécrétion de l'hormone thyroïdienne.

Resumen

Las lesiones tiroideas solitares de función autónoma (LTFA) son nódulos bien definidos cuyo crecimiento y functionamiento no parecen depender de TSH. Aunque gradualmente aumentan en tamaño y en el grado de función a lo largo de los años, muy rara vez progresan hasta llegar a producir hipertiroidismo. Este artículo presenta la tesis de que las LTFA no son estrictamente autónomas, sino que poseen un crecimiento y unas características funcionales que son susceptibles de modulación por el sistema adenilato-ciclasa, el cual responde a TSH. Se examinaron las membranas tiroideas de LTFA's en 6 pacientes. La gráfica no linear de Scatchard, obtenida a partir de las lesiones tiroideas hiperfuncionantes, demostró elevada afinidad y baja capacidad de los componentes receptores de TSH. Estos mostraron una capacidad de ligación con un rango entre 7 y 600 fmol/mg de proteína en pacientes con niveles suprimidos de TSH, hasta 1,450 en un paciente eutiroideo. Todas las lesiones exhibieron una actividad basal de adenilato ciclasa que pudo ser estimulada 2–3 veces por TSH. La revisión de la historia natural de la lesión demostró un aumento decremental en el tamaño y en el grado de función con el paso del tiempo. En 9 pacientes que recibieron hormona tiroidea como terapia de supresión y que fueron observados durante un período de 4–14 años, las lesiones demostraron regresión parcial en 4 casos y no progresaron en 5. Este concepto de que el crecimiento y función de las LTFA son modulados por los nivelés de TSH tiene implicaciones terapéuticas cuando tales nódulos son identificados en fases tempranas de su desarrollo. En este momento, la supresión de TSH puede ser inhibitoria del aumento del tamaño y del grado de secreción de hormonas tiroideas.