Context: Thyroid hormones are essential for neurodevelopment from early pregnancy onward. Yet population-based data on the association between maternal thyroid function in early pregnancy and children’s cognitive development are sparse. Objective: Our objective was to study associations of maternal hypothyroxinemia and of early pregnancy maternal TSH and free T4 (FT4) levels across the entire range with cognitive functioning in early childhood. Design and Setting: We conducted a population-based cohort in The Netherlands. Participants: Participants included 3659 children and their mothers. Main Measures: In pregnant women with normal TSH levels at 13 wk gestation (sd = 1.7), mild and severe maternal hypothyroxinemia were defined as FT4 concentrations below the 10th and 5th percentile, respectively. Children’s expressive vocabulary at 18 months was reported by mothers using the MacArthur Communicative Development Inventory. At 30 months, mothers completed the Language Development Survey and the Parent Report of Children’s Abilities measuring verbal and nonverbal cognitive functioning. Results: Maternal TSH was not related to the cognitive outcomes. An increase in maternal FT4 predicted a lower risk of expressive language delay at 30 months only. However, both mild and severe maternal hypothyroxinemia was associated with a higher risk of expressive language delay across all ages [odds ratio (OR) = 1.44; 95% confidence interval (CI) = 1.09–1.91; P = 0.010 and OR = 1.80; 95% CI = 1.24–2.61; P = 0.002, respectively]. Severe maternal hypothyroxinemia also predicted a higher risk of nonverbal cognitive delay (OR = 2.03; 95% CI = 1.22–3.39; P = 0.007). Conclusions: Maternal hypothyroxinemia is a risk factor for cognitive delay in early childhood.

Premature delivery is an important risk factor for child mortality and psychiatric, metabolic, and cardiovascular disease later in life. In the majority of cases, the cause of prematurity cannot be identified. Currently, it remains controversial whether abnormal maternal thyroid function during pregnancy increases the risk of premature delivery. Therefore, we investigated the relation between maternal serum thyroid parameters and the risk of premature delivery in a large prospective population-based study. Serum TSH, free T4 (FT4), T4, and TPO antibodies (TPOAbs) were determined during early pregnancy in 5971 pregnant women from the Generation R study. Data were available on maternal age, parity, smoking, socioeconomic status, ethnicity, maternal anthropometrics, and urinary iodine levels. Of all women, 5.0% had a premature delivery (<37 weeks), 4.4% had a spontaneous premature delivery, and 1.4% had a very premature delivery (<34 weeks). High TSH levels and subclinical hypothyroidism were associated with premature delivery but not with spontaneous premature delivery. Maternal hypothyroxinemia was associated with a 2.5-fold increased risk of premature delivery, a 3.4-fold increased risk of spontaneous premature delivery, and a 3.6-fold increased risk of very premature delivery (all P < .01). TPOAb positivity was associated with a 1.7-fold increased risk of premature delivery (P = .01), a 2.1-fold increased risk of spontaneous premature delivery (P = .02), and a 2.5-fold increased risk of very premature delivery (P = .04). These effects remained similar after correction for TSH and FT4 levels. Hypothyroxinemia and TPOAb positivity are associated with an increased risk of premature delivery. The increased risk in TPOAb-positive women seems to be independent of thyroid function.

Maternal hyperthyroidism during pregnancy is associated with an increased risk of low birth weight, predisposing to neonatal morbidity and mortality. However, the effects of variation in maternal serum thyroid parameters within the normal range on birth weight are largely unknown. The aim was to study the effects of early pregnancy maternal serum thyroid parameters within the normal range on birth weight, as well as the relation between umbilical cord thyroid parameters and birth weight. In early pregnancy, serum TSH, FT4 (free T4), and thyroid peroxidase antibody levels were determined in 4464 pregnant women. Cord serum TSH and FT4 levels were determined in 2724 newborns. Small size for gestational age at birth (SGA) was defined as a gestational age-adjusted birth weight below the 2.5th percentile. The associations between normal-range maternal and cord thyroid parameters, birth weight, and SGA were studied using regression analyses. In mothers with normal-range FT4 and TSH levels, higher maternal FT4 levels were associated with lower birth weight [β = −15.4 (3.6) g/pmol · liter, mean (se); P = 1.6 × 10−5], as well as with an increased risk of SGA newborns [odds ratio (95% confidence interval) = 1.09 (1.01–1.17); P = 0.03]. Birth weight was positively associated with both cord TSH [β = 4.1 (1.4) g/mU · liter; P = 0.007] and FT4 levels [β = 23.0 (3.2) g/pmol · liter; P = 9.2 × 10−13]. We show that maternal high-normal FT4 levels in early pregnancy are associated with lower birth weight and an increased risk of SGA newborns. Additionally, birth weight is positively associated with cord TSH and FT4 levels. These data demonstrate that even mild variation in thyroid function within the normal range can have important fetal consequences.

Abstract Background Patients with inactive thyroid hormone (TH) transporter MCT8 display intellectual disability due to an insufficient TH transport and action in the CNS. As a therapeutic strategy, application of Triac (3, 5, 3’-triiodothyroacetic acid) and Ditpa (3, 5 -diiodo-thyropropionic acid) have been proposed as both thyromimetic compounds are not dependent on MCT8 for cellular entry. Here, we tested and directly compared the thyromimetic actions of Triac versus Ditpa in Mct8/Oatp1c1 double knockout mice (Dko), a mouse model for human MCT8 deficiency. Methods Newborn Dko mice were daily injected during the first three postnatal weeks with either Triac (50 ng/g or 400 ng/g) or Ditpa (400 ng/g or 4000 ng/g) and compared with Wt and Dko mice receiving saline injections. A second cohort of Dko mice was daily injected with Triac (400 ng/g) only between postnatal week 3 and 6. Thyromimetic effects in the CNS and peripheral tissues were monitored at different postnatal time points by immunofluorescence stainings for neural marker proteins, in situ hybridization and quantitative real time PCR. Locomotor performance was assessed in rotarod and hanging wire test. Acute brain slices of Triac treated Dko mice and their respective controls were used for electrophysiological recordings. Results Only Dko mice injected with Triac (400 ng/g) during the first three postnatal weeks showed normalized myelination, differentiation of cortical GABAergic interneurons as well as locomotor performance. Electrophysiological recordings revealed an increased frequencies of cortical spontaneous miniature inhibitory postsynaptic currents in Dko mice and a normalization of this parameter in Triac treated Dko mice. In comparison, treatment of Dko mice with Ditpa at 4000 ng/g during the first three postnatal weeks resulted in normal myelination and cerebellar development but was less effective in restoring neuronal parameters and locomotor function. Finally, Triac was more potent than Ditpa in suppressing Trh and Tshb expression, respectively, and exerts stronger thyromimetic effects in liver and kidneys. Conclusions In newborn Dko deficient mice, Triac is highly effective and more efficient than Ditpa in promoting CNS maturation and function. Yet, Triac treatment needs to be initiated directly after birth to achieve the most beneficial effects.

Serum thyroid-stimulating hormone (TSH) measurement is the diagnostic cornerstone for primary thyroid dysfunction. There is high inter-individual but limited intra-individual variation in TSH concentrations, largely due to genetic factors. The currently used wide population-based reference intervals may lead to inappropriate management decisions.

Impaired sensitivity to thyroid hormones encompasses disorders with defective transport of hormones into cells, reduced hormone metabolism and resistance to hormone action. Mediated by heritable single gene defects, these rare conditions exhibit different patterns of discordant thyroid function associated with multisystem phenotypes. In this context, challenges include ruling out other causes of biochemical discordance, making a diagnosis using clinical features together with identification of pathogenic variants in causal genes and managing these rare disorders with a limited evidence base. For each condition, the present guidelines aim to inform clinical practice by summarising key clinical features and useful investigations, criteria for molecular genetic diagnosis and pathways for management and therapy. Specific, key recommendations were developed by combining the best research evidence available with the knowledge and clinical experience of panel members, to achieve a consensus.

Abstract Objectives The use of levothyroxine (LT4) treatment aiming to improve fertility in euthyroid women with positive thyroid peroxidase antibodies (TPOAb) is not supported by the available evidence. The aim of the study was to document the use of LT4 by European thyroid specialists in such patients. Design The data presented derive from Treatment of Hypothyroidism in Europe by Specialists, an International Survey (THESIS), a questionnaire conducted between 2019 and 2021 to document the management of hypothyroidism by European thyroid specialists. Here, we report the aggregate results on the use of LT4 in infertile, euthyroid women with positive TPOAb. Results A total of 2316/5406 (42.8%) respondents stated that LT4 may be indicated in TPOAb positive euthyroid women with infertility. The proportion of those replying positively to this question varied widely across different countries (median 39.4, range 22.9%–83.7%). In multivariate analyses males (OR: 0.8; CI: 0.7–0.9) and respondents >60 years (OR: 0.7; 0.6–0.8) were the least inclined to consider LT4 for this indication. Conversely, respondents managing many thyroid patients (“weekly” [OR: 1.4; CI: 1.0–1.9], “daily” [OR: 1.8; CI: 1.3–2.4]) and practicing in Eastern Europe (OR: 1.5; CI: 1.3–1.9) were most likely to consider LT4. Conclusions A remarkably high number of respondents surveyed between 2019 and 2021, would consider LT4 treatment in TPOAb positive euthyroid women with infertility. This view varied widely across countries and correlated with sex, age and workload, potentially influencing patient management. These results raise concerns about potential risks of overtreatment.

Mutations in the thyroid hormone receptor α 1 gene (THRA) have recently been identified as a cause of intellectual deficit in humans. Patients present with structural abnormalities including microcephaly, reduced cerebellar volume and decreased axonal density. Here, we show that directed differentiation of THRA mutant patient-derived iPSCs to forebrain neural progenitors is markedly reduced, but mutant progenitor cells can generate deep and upper cortical layer neurons and form functional neuronal networks. Quantitative lineage tracing shows that THRA mutation-containing progenitor cells exit the cell cycle prematurely, resulting in reduced clonal output. Using a novel micropatterned chip assay, we find that spatial self-organisation of mutation-containing progenitor cells is impaired, consistent with downregulated expression of cell-cell adhesion genes. These results reveal for the first time that thyroid hormone receptor α1 is required for normal neural progenitor cell proliferation and organisation in human cerebral cortical development. They also exemplify novel quantitative approaches for studying neurodevelopmental disorders using patient-derived cells in vitro.