L'hormone thyréostimulante (TSH) est une hormone glycoprotéique produite par les cellules thyréotropes. Elle est formée de deux sous-unités (αet β)⋅La TSH agit sur la thyroïde en se fixant sur des récepteurs spécifiques et stimule la sécrétion des hormones thyroïdiennes. La sécrétion de TSH est activée par la thyrotropin releasing hormone (TRH) d'origine hypothalamique et modulée par différents facteurs tels que les stéroïdes sexuels, les corticoïdes ou encore la dopamine. La régulation de sa sécrétion est sous le rétrocontrôle des hormones thyroïdiennes. La TSH, marqueur de la fonction thyroïdienne, est le paramètre de première intention à utiliser pour la recherche de dysthyroïdie dans le cadre d'une fonction hypothalamo-hypophysaire normale. Son dosage se réalise par méthode immunométrique de type sandwich en une ou deux étapes. Les variations inter-techniques sont faibles, d'où des seuils « universels » de TSH. Afin d'optimiser encore ce paramètre, une harmonisation des dosages de TSH est actuellement en cours sous l'égide du comité de standardisation des tests thyroïdiens de la fédération internationale de chimie clinique (IFCC). Les principaux pièges analytiques se rencontrent en présence d'anticorps interférents, de macro-TSH ou encore d'interférence avec le signal. Les hormones thyroïdiennes, tétra-iodothyronine ou thyroxine (T4) et tri-iodothyronine (T3), sont sécrétées par la glande thyroïde après protéolyse de la thyroglobuline (Tg) et présentes sous forme libre (T4L et T3L) et liées à des protéines de transport T4 totale et T3 totale (T4T et T3T). La T3 provient surtout de la conversion hépatique de la T4. Seules les fractions libres des hormones thyroïdiennes qui représentent 0,03 % de la T4T et 0,3 % de la T3T traversent la membrane capillaire, T4L et T3L ont donc une plus grande sensibilité et spécificité diagnostiques. Les hormones thyroïdiennes exercent au niveau hypophysaire et hypothalamique un rétrocontrôle négatif sur leur propre sécrétion. Les dosages de T4L et de T3L participent à l'exploration fonctionnelle biologique de l'axe thyréotrope : la T4L participe au diagnostic d'hypothyroïdie ou d'hyperthyroïdie, la T3L est justifiée dans le cadre de la quantification d'une hyperthyroïdie patente ou fruste lorsque la T4L n'a pas été informative. Les dosages des hormones thyroïdiennes libres présentent des difficultés, d'une part, liées aux faibles concentrations mesurées (pmol/l) et, d'autre part, à l'équilibre dynamique hormone/protéine porteuse. Les résultats inter-techniques ne sont pas tous comparables et, de la même façon que la TSH, une harmonisation des dosages de T4L est en cours sous l'égide de l'IFCC. Lors de discordance des résultats biologiques avec la clinique et/ou le traitement ou de discordance entre les différents paramètres biologiques du bilan thyroïdien, il faut suspecter une interférence ou un biais analytique. Les interférences analytiques les plus fréquentes peuvent se rencontrer en présence d'anticorps antihormones qui sont des variants des anticorps anti-thyroglobuline, du facteur rhumatoïde ou d'anticorps interférents.