Medizinische Kurznachrichten der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie
(Prof. Helmut Schatz, Bochum)

Erhöhte TSH-Konzentration bei Adipositas: Beginnende Hypothyreose oder Sollwert-Verstellung im Hypothalamus?


Zum Weltschilddrüsentag am 25. Mai 2021

Bereits seit Langem ist bekannt, dass die Schilddrüsenfunktion mit der Körperzusammensetzung zusammenhängt, und eine Gewichtszunahme ist ein klassisches Symptom einer Hypothyreose. Mehrere Studien haben eine erhöhte TSH-Konzentration bei Übergewicht beobachtet (zusammengefasst in [1]), und bei Kindern und Jugendlichen wurde eine positive Assoziation zwischen FT3-Konzentration und sowohl Fettmasse als auch Body-Mass-Index (BMI) beschrieben (s. DGE-Blogbeitrag vom 6. Oktober 2014, https://blog.endokrinologie.net/fettmasse-ft3-spiegel-kinder-1429/). Dennoch ist die Ursache dieses Zusammenhangs immer noch ungeklärt. Beweist die Beziehung des BMI zum TSH-Spiegel, dass das Übergewicht von einer beginnenden Hypothyreose herrührt, oder spricht der Zusammenhang zur FT3-Konzentration für eine Dejodierung im Fettgewebe? Alternativ wäre auch denkbar, dass es sich um zentrale Effekte handelt, dass also die Steuerung des Hypophysen-Schilddrüsen-Regelkreises im Hypothalamus bei Adipösen anders als bei Schlanken programmiert ist. Dafür sprechen sowohl eine eigene Beobachtung, in der wir einen hochsignifikanten positiven Zusammenhang zwischen der allostatischen Last (gemessen mit dem SIQALS-2-Score, als Ausdruck eines chronisch erhöhten Stress-Niveaus) und der TSH-Konzentration gefunden haben [2], als auch Daten der bevölkerungsbasierten NHANES-Studie aus den USA, in der sich positive Korrelationen des BMI und des Bauchumfangs zur TSH-Konzentration und zu zwei berechneten Parametern der Schilddrüsen-Homöostase (SPINA-GD als Schätzmaß für die Dejodierungsleistung und TSH-Index nach Jostel als Biomarker für den Sollwert des Regelkreises), aber keine Korrelation zur Sekretionsleistung der Schilddrüse (SPINA-GT) fanden [3]. Danach würden die erhöhten TSH- und FT3-Konzentrationen bei Übergewicht und Adipositas für einen erhöhten Sollwert des Regelkreises und nicht für eine Funktionsstörung der Schilddrüse sprechen.

Diese Hypothese wird nun durch eine neue bevölkerungsbasierte Analyse zweier Kohorten aus der Study of Health in Pomerania (SHIP-0 und SHIP-Trend) gestützt [4]. Hierfür waren 5656 Personen mit einem Alter zwischen 20 und 90 Jahren untersucht worden. In der Auswertung fanden sich signifikant positive Korrelationen der TSH-Konzentration innerhalb des Referenzbereichs mit BMI, Bauchumfang und Fettmasse. Positive Korrelationen des BMIs und des Bauchumfangs bestanden auch zu SPINA-GD und zum TSH-Index nach Jostel, aber nicht zu SPINA-GT. Die Mehrzahl der Korrelationen war altersabhängig und war beispielsweise für TSH nur in höheren Altersgruppen ausgeprägt (s. Abbildung aus Lit.4).

Abbildung: Altersabhängigkeit des Beta-Koeffizienten der Korrelation zwischen TSH und verschiedenen Markern der Körperzusammensetzung [4].

Kommentar

Dank der neuen Studie stehen nun drei unabhängige Untersuchungen zur Verfügung, die dafür sprechen, dass die erhöhten TSH-Konzentrationen bei Übergewicht im Allgemeinen nicht das Ergebnis einer beginnenden Hypothyreose darstellen sondern durch einen erhöhten Sollwert der Schilddrüsenhomöostase auf der Ebene des Hypothalamus bedingt sind. Dieses Muster einer „Typ-2-Allostase“ [5] könnte einen weiteren Baustein für das erhöhte Risiko für Vorhofflimmern und andere wichtige kardiovaskuläre Endpunkte bei Adipositas darstellen. Es ist nun wichtig, einerseits die genauen Mechanismen der integrierten Stoffwechselsteuerung im Hypothalamus zu untersuchen und andererseits therapeutische Optionen auszuloten, wie z. B. kürzlich erst für Metformin postuliert [6].

PD Johannes W. Dietrich
Universitätsklinikum Bergmannsheil der Ruhr-Universität  Bochum

Literatur

1. Fontenelle LC, Feitosa MM, Severo JS, Freitas TE, Morais JB, Torres-Leal FL, Henriques GS, do Nascimento Marreiro D. Thyroid Function in Human Obesity: Underlying Mechanisms. Horm Metab Res. 2016 Dec;48(12):787-794. doi 10.1055/s-0042-121421. PMID 27923249.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27923249/

2. Dietrich JW, Hoermann R, Midgley JEM, Bergen F, Müller P. The Two Faces of Janus: Why Thyrotropin as a Cardiovascular Risk Factor May Be an Ambiguous Target. Front Endocrinol (Lausanne). 2020 Oct 26;11:542710. doi 10.3389/fendo.2020.542710. PMID 33193077.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33193077/

3. Chatzitomaris A, Hoermann R, Midgley JE, Hering S, Urban A, Dietrich B, Abood A, Klein HH, Dietrich JW. Thyroid Allostasis-Adaptive Responses of Thyrotropic Feedback Control to Conditions of Strain, Stress, and Developmental Programming. Front Endocrinol (Lausanne). 2017 Jul 20;8:163. doi 10.3389/fendo.2017.00163. PMID 28775711.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28775711/

4. Ittermann T, Markus MRP, Bahls M, Felix SB, Steveling A, Nauck M, Völzke H, Dörr M. Low serum TSH levels are associated with low values of fat-free mass and body cell mass in the elderly. Sci Rep. 2021 May 18;11(1):10547. doi 10.1038/s41598-021-90178-7. PMID 34006958.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34006958/

5. McEwen BS, Wingfield JC. The concept of allostasis in biology and biomedicine. Horm Behav. 2003 Jan;43(1):2-15. doi 10.1016/s0018-506x(02)00024-7. PMID 12614627.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12614627/

6. Krysiak R, Kowalcze K, Wolnowska M, Okopień B. The impact of oral hormonal contraception on metformin action on hypothalamic-pituitary-thyroid axis activity in women with diabetes and prediabetes: A pilot study. J Clin Pharm Ther. 2020 Oct;45(5):937-945. doi 10.1111/jcpt.13105. PMID 31903641.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31903641/

Publiziert am von Dr. Johannes W. Dietrich
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5 Antworten auf Erhöhte TSH-Konzentration bei Adipositas: Beginnende Hypothyreose oder Sollwert-Verstellung im Hypothalamus?

  1. Heinz G. Bohnet sagt:

    Ich habe irgendwo gelesen, dass eine Leptin-Resistenz (bei Adipositas) Mitursache eines erhöhten TSH bei Adipösen sein soll. Habe allerdings nicht darüber recherchiert!

  2. Johannes W. Dietrich sagt:

    @HEINZ G. BOHNET: Haben Sie eine Quelle? Eigentlich kommt mir das eher nicht plausibel vor. Leptin wirkt vor allem auf den Nucleus arcuatus des Hypothalamus, der das Hungergefühl steuert. Dort stimuliert es POMC-exprimierende Neurone und hemmt AGRP-produzierende Nervenzellen. POMC stimuliert dann wieder alpha-MSH, welches TRH-produzierende Neurone im Nucleus paraventricularis stimuliert. AGRP dagegen hemmt die TRH-Signalisierung. D. h., Leptin stimuliert die TRH-Freisetzung (über die POMC-alpha-MSH-Achse) und enthemmt sie gleichzeitig (über AGRP). Eine Leptinresistenz im Nucleus arcuatus würde also einerseits zu einer Hyperphagie und andererseits zu einer reduzierten TSH-Sekretion führen. Ein gesteigerter Sollwert des Regelkreises bei Adipositas muss daher andere Ursachen haben.

    Literatur
    Flier JS, Harris M, Hollenberg AN. Leptin, nutrition, and the thyroid: the why, the wherefore, and the wiring. J Clin Invest. 2000 Apr;105(7):859-61.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10749565/

  3. Maja sagt:

    (Leptinresistenz) „zu einer reduzierten TSH-Sekretion führen“

    Sehr geehrter Dr. Dietrich,
    ich kann die Logik hier nicht nachvollziehen. Wenn die TSH-Sekretion, wodurch auch immer, reduziert ist, bedeutet das, daß die stimulierende Funktion des TSH auf die Produktion der SD-Hormone beeinträchtig ist, bzw. nicht nach oben angepaßt werden kann. Das bedeutet wiederum, daß die Menge der Hormone „künstlich“ niedrig gehalten wird, weil der Anstieg des TSH fehlt, obwohl es nötig wäre, die Produktion/Konversion anzuheben. Das logische Ergebnis ist, u.A., ein Übergewicht. Daß solche Patienten die typischen Hypothyreose-Symptome obligatorisch aufweisen, wie Herzerkrankungen, Bluthochdruck, Diabetes, Struma usw. sollte auch schon jemandem aufgefallen sein. Betrachtet man die Beschwerden alle zusammen, kann man ein typisches Bild einer, mehr oder weniger, ausgeprägten Hypothyreose nicht übersehen. Gibt man typischerweise Statine, Betablocker und Metformin,sinkt die Sekretion des TSH noch…

  4. Johannes W. Dietrich sagt:

    @MAJA: Welche Logik können Sie nicht nachvollziehen? Leptin stimuliert indirekt die TSH-Sekretion, also würde man bei einer Leptinresistenz (also einer verminderten Wirksamkeit des Leptins) bei unveränderter Leptinkonzentration eine verhältnismäßig niedrige TSH-Konzentration erwarten.

    Wenn die Leptinresistenz durch vermehrte Nahrungsaufnahme kompensiert wird und die Leptinkonzentration daher soweit ansteigt, dass der (pathologische) Sollwert der Fettmasse erreicht wird (gemessen am Leptin-Signaling als Surrogatmarker im Hypothalamaus – es ist allerdings umstritten, ob die Setpoint-Theorie in jeder Hinsicht stimmt), dann würde das immer noch nicht zu einer erhöhten TSH-Sekretion führen.

    Eine verminderte TSH-Konzentration bei niedrigem Leptin-Signaling ist biologisch sinnvoll, da auf diese Weise im Hungerstoffwechsel Energie gespart wird.

  5. Johannes W. Dietrich sagt:

    Nachtrag: Herr Chatzitomaris hat Hintergründe und klinische Konsequenzen der zentralen Steuerung der TSH-Sekretion ausführlich in einem Übersichtsartikel (englisch, frei zugänglich) dargestellt:

    Chatzitomaris A et al.. Thyroid Allostasis-Adaptive Responses of Thyrotropic Feedback Control to Conditions of Strain, Stress, and Developmental Programming. Front Endocrinol (Lausanne). 2017 Jul 20;8:163. doi: 10.3389/fendo.2017.00163. PMID: 28775711; PMCID: PMC5517413.
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28775711/
    https://doi.org/10.3389/fendo.2017.00163

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