TBG (Globulina Fijadora de Tiroxina) una glicoproteína hepática de 54kD es la principal proteína fijadora para T4 y T3 in la circulación. Análisis electroforéticos indican que la T4 está unida, en orden decreciente, para TBG, a una prealbúmina de unión T4 (TBPA) a la albumina. En virtud de esta intensa afinidad por la T4, la TBG es con mucho el mayor determinante en general de capacidad de unión. La interacción entre T4 y sus proteínas de unión se ajusta a un equilibrio de unión reversible en el que la mayoría de las hormonas están unidas y una pequeña porción (≤0.05%) es libre. T3 no está unida por TBPA y está unida por TBG menos firmemente que la T4. Como consecuencia la proporción libre de T3 es normalmente de 8 a 10 veces mayor que T4. Solamente las hormonas libres (T3/T4) están disponibles para los tejidos, por lo tanto el estado metabólico del paciente se correlacionará más cercanamente con los libres más que con las concentraciones totales de las hormonas.
La exactitud del diagnostico de las mediciones de las hormonas total es deben ser iguales las hormonas libres si todos los pacientes tienen similares concentraciones de proteínas de unión. Desafortunadamente, las anormalidades de TBG en suero que distorsionan la relación total: libre, son comúnmente encontradas en la práctica clínica. Adicionalmente la presencia de anticuerpos para hormonas tiroideas, en algunos pacientes, hacen la medida de la hormona total no confiable. Todavía existe una gran confusión en cuanto a la validez de la prueba de hormonas libres. Esto es controversial en cuanto a la utilidad clínica de la prueba de hormonas libres en condiciones asociadas con anormalidades de proteínas de unión de embarazo y enfermedades no tiroideas. Los métodos que son más sensibles para la concentración de albumina, el efecto de ciertas drogas, elevados ácidos grasos libres de hormonas inhibidoras de unión son consideradas inadecuadas para algunas investigaciones. Sin embargo, las técnicas para separar físicamente las extremadamente pequeñas cantidades de hormonas libres a partir de la proteína dominante unido a la porcion son demasiado exigentes técnicamente, no conveniente y costoso para una rutina de laboratorio clínico. Estos métodos que emplean diálisis de equilibrio, ultrafiltración y gel-filtración son típicamente usados para investigaciones. En una rutina de análisis los laboratorios clínicos se basan en mediciones directas de hormonas totales y directas y sus proteínas de unión, principalmente TBG.
