RESUMEN
The production of H2O2, which is essential to thyroid hormone synthesis, involves two NADPH oxidases: dual oxidases 1 and 2 (DuOx1 and DuOx2). A functional study with human DuOx genes and their 5'-flanking regions showed that DuOx1 and -2 promoters are different from thyroid-specific gene promoters. Furthermore, their transcriptional activities are not restricted to thyroid cells. While regulation of Tg (thyroglobulin) and TPO (thyroperoxidase) expression have been extensively studied, DuOx2 promoter regulation by hormones and transcriptional factors need to be more explored. Herein we investigated the role of TSH, insulin and insulin-like growth factor 1 (IGF-1), as well as the cAMP effect on DuOx2 promoter (ptx41) activity in transfected rat thyroid cell lines (PCCL3). We also assessed DuOx2 promoter activity in the presence of transcriptional factors crucial to thyroid development such as TTF-1 (thyroid transcription factor 1), PAX8, CREB, DREAM, Nkx2.5 and the coactivator TAZ in HeLa and HEK 293T-transfected cells. Our results show that TSH and forskolin, which increase cAMP in thyroid cells, stimulated DuOx2 promoter activity. IGF-1 led to pronounced stimulation, while insulin induction was not statistically different from DuOx2 promoter basal activity. All transcriptional factors selected for this work and coactivator TAZ, except DREAM, stimulated DuOx2 promoter activity. Moreover, Nkx2.5 and TAZ synergistically increased DuOx2 promoter activity. In conclusion, we show that DuOx2 expression is regulated by hormones and transcription factors involved in thyroid organogenesis and carcinogenesis, reinforcing the importance of the control of H2O2 generation in the thyroid.
RESUMEN
Thyroid cancers stand out among solid tumours because many of the tumour-initiating genetic events have been identified. Mutations leading to constitutive activation of MAP kinase effectors -the tyrosine receptor kinase RET and the intracellular signalling effectors RAS and BRAF- are essential for the pathogenesis of papillary thyroid carcinoma (PTC). Similarly, there is increasing evidence demonstrating that mutations leading to activation of the phosphatidylinositol 3- kinase (PI3K)/AKT effectors -PTEN and PI3KCa- are essential for the pathogenesis of follicular thyroid carcinoma (FTC). Besides this strong relationship between the histological phenotype and the pathway predominantly activated, the nature of the genetic event seems to determine the biological behaviour of the tumour and the ultimate clinical outcome of the patient. In this review we will summarise and discuss the main genetic events related to thyroid cancer initiation, the contribution of genomics and the convenience of using a new molecular classification of thyroid cancer, complementary to the clinicopathological classification. This may help us to predict more faithfully the clinical outcome of patients with thyroid cancer and to select more appropriately candidates for targeted therapies.
Asunto(s)
Neoplasias de la Tiroides/genética , Transformación Celular Neoplásica , Humanos , Biología Molecular , Neoplasias de la Tiroides/clasificación , Neoplasias de la Tiroides/patologíaRESUMEN
Hexachlorobenzene (HCB) is a widespread environmental pollutant. Chronic exposure of laboratory animals to HCB triggers porphyria, induction of liver microsomal enzymes, low levels of T4 reproductive dysfunction's, liver and thyroid tumors. Previous findings from our laboratory have shown that HCB increased the activity of the liver thyroid-responsive enzymes: malic enzyme (ME), glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) without any change in the mytochondrial alpha-glycerophosphate dehydrogenase (alpha-GPD). In this study we have demonstrated that HCB treatment increased ME mRNA. We also have investigated if HCB affected: a) the thyroid hormone receptor (TR) concentration and binding affinity for its ligands, b) specifically the ME gene expression, or other thyroid hormone responsive enzymes were affected as well, c) Protein/DNA complex formed on the thyroid responsive element (TRE). Livers from female Wistar rats intoxicated with HCB (100 mg/100 g b.w.), for 9 and 15 days, were analyzed. Northern blot hybridization analysis, have demonstrated that ME mRNA levels increased 4 times and 2 times after 9 and 15 days intoxication respectively, without any alterations in the mRNA levels of other thyroid hormone responsive enzymes such as glyceraldheyde 3- phosphate dehydrogenase, phosphoenolpyruvatecarboxikinase and alpha-GPD. These results suggest that HCB affects specifically, ME gene expression. Hepatic T3 and T4 levels evaluated by RIA were not affected by HCB. Scatchard analyses showed that TR affinity and number of sites were not altered after 9 and 15 days of HCB treatment (control, Ka: 1.9 nM, Bmax 3.9 f/mol 100 micrograms DNA: HCD 9 days Ka: 2.1 nM, Bmax 4.5 fmol/100 micrograms DNA: HCB 15 days Ka 1.9 nM. Bmax 5.1 fmol/100 micrograms DNA intoxication, neither at 9 nor at 15 days. Electrophoresis mobility shift assay showed that HCB did not modify nuclear protein extract affinity for the TREs sequence. Our results suggest that TR itself was not directly involved in the induction of ME gene expression by HCB. Nevertheless TR could interact with other transcription factors in the overexpression of ME gene.
Asunto(s)
Fungicidas Industriales/envenenamiento , Regulación Enzimológica de la Expresión Génica/efectos de los fármacos , Hexaclorobenceno/envenenamiento , Hígado/enzimología , ARN Mensajero/efectos de los fármacos , Tiroxina/fisiología , Triyodotironina/fisiología , Animales , Citosol/enzimología , Femenino , Gliceraldehído-3-Fosfato Deshidrogenasas/efectos de los fármacos , Glicerolfosfato Deshidrogenasa/efectos de los fármacos , Hígado/efectos de los fármacos , Mitocondrias Hepáticas/enzimología , Fosfoenolpiruvato Carboxilasa/efectos de los fármacos , ARN Mensajero/genética , ARN Mensajero/metabolismo , Ratas , Ratas Wistar , Receptores de Hormona Tiroidea/efectos de los fármacos , Receptores de Hormona Tiroidea/metabolismo , Factores de TiempoRESUMEN
El hexaclorobenceno (HCB) es un tóxico ampliamente distribuído en la biosfera. La exposición crónica de animales de laboratorio al HCB provoca disfunciones tiroideas. Previamente hemos demostrado que el HCB incrementa la actividad de enzimas hepáticas reguladas por hormonas tiroideas (HT) tales como: enzima málica (EM) y glucosa-6fosfato de dehidrogenasa (G6PD) sin alterar la actividad de la alpha-glicerol fosfato deshidrogenasa mitocondrial (alpha-GPD). En éste estudio hemos investigado si el HCB afectaba: a) la concentración del receptor de hormonas tiroideas (RT3) y su afinidad por el ligando, b) la expresión del gen de EM y de otras enzimas HT-dependientes, c) los complejos proteína/DNA formados sobre el elemento de respuesta a hormonas tiroideas (TRE). Se utilizaron hígados de ratas hembras Wistar intoxicadas con HCB (100 mg/100 g P.C.), por 9 y 15 días. El análisis de Scatchard mostró que ni la afinidad ni el número de sitios RT3 estaban alterados luego de 9 y 15 días de tratamiento con HCB (Control, Ka: 1,9 nM, Bmáx:3.9 fmol/100mug DNA; HCB9díasKa2.1nM, Bmáx4.5 fmol/100mug DNA; HCB15 días Ka 1.9nM, Bmáx5.1 fmol/100mug DNA). Tampoco los niveles de RNAm de TRbeta1 medidos por ensayos de protección a RNasa fueron afectados por HCB. Ensayos de Northern Blot han demostrado que los niveles de RNAm de EM se incrementaban 4 veces y 2 veces con respecto al control después de 9 y 15 días de intoxicación respectivamente, sin observarse alteraciones en los niveles de RNAm de otras enzimas cuya expresión es regulada por HT como gliceraldehído - 3 - fosfato deshidrogenasa (GAPDH) y fosfoenolpiruvatocarboxiquinasa (PEPCK) ni tampoco en la alpha-GPD mitocondrial. Ensayos de retardo en gel mostraron que el HCB no modificó la afinidad de las proteínas presentes en extractos nucleares por el TRE presente en el promotor de EM. Nuestros resultados sugieren que el RT3 no está involucrado en forma directa en la inducción de la expresión del gen de EM por HCB, sin embargo podría interaccionar con otros factores de transcripción en la sobreexpresión del gen de EM. (AU)
Asunto(s)
Ratas , Animales , Triyodotironina/farmacología , Tiroxina/farmacología , Regulación Enzimológica de la Expresión Génica/efectos de los fármacos , Malato Deshidrogenasa/genética , Hígado/enzimología , Hexaclorobenceno/toxicidad , Fungicidas Industriales/toxicidad , Receptores de Hormona Tiroidea/efectos de los fármacos , ARN Mensajero/efectos de los fármacos , Hígado/efectos de los fármacos , Receptores de Hormona Tiroidea/metabolismo , ARN Mensajero/genética , ARN Mensajero/metabolismo , Factores de Tiempo , Sensibilidad y Especificidad , Northern Blotting , Transcripción Genética , Ratas Wistar , Citosol/enzimología , Mitocondrias Hepáticas/enzimología , Gliceraldehído-3-Fosfato Deshidrogenasas/efectos de los fármacos , Fosfoenolpiruvato Carboxilasa/efectos de los fármacos , Glicerolfosfato Deshidrogenasa/efectos de los fármacosRESUMEN
El hexaclorobenceno (HCB) es un tóxico ampliamente distribuído en la biosfera. La exposición crónica de animales de laboratorio al HCB provoca disfunciones tiroideas. Previamente hemos demostrado que el HCB incrementa la actividad de enzimas hepáticas reguladas por hormonas tiroideas (HT) tales como: enzima málica (EM) y glucosa-6fosfato de dehidrogenasa (G6PD) sin alterar la actividad de la alpha-glicerol fosfato deshidrogenasa mitocondrial (alpha-GPD). En éste estudio hemos investigado si el HCB afectaba: a) la concentración del receptor de hormonas tiroideas (RT3) y su afinidad por el ligando, b) la expresión del gen de EM y de otras enzimas HT-dependientes, c) los complejos proteína/DNA formados sobre el elemento de respuesta a hormonas tiroideas (TRE). Se utilizaron hígados de ratas hembras Wistar intoxicadas con HCB (100 mg/100 g P.C.), por 9 y 15 días. El análisis de Scatchard mostró que ni la afinidad ni el número de sitios RT3 estaban alterados luego de 9 y 15 días de tratamiento con HCB (Control, Ka: 1,9 nM, Bmáx:3.9 fmol/100mug DNA; HCB9díasKa2.1nM, Bmáx4.5 fmol/100mug DNA; HCB15 días Ka 1.9nM, Bmáx5.1 fmol/100mug DNA). Tampoco los niveles de RNAm de TRbeta1 medidos por ensayos de protección a RNasa fueron afectados por HCB. Ensayos de Northern Blot han demostrado que los niveles de RNAm de EM se incrementaban 4 veces y 2 veces con respecto al control después de 9 y 15 días de intoxicación respectivamente, sin observarse alteraciones en los niveles de RNAm de otras enzimas cuya expresión es regulada por HT como gliceraldehído - 3 - fosfato deshidrogenasa (GAPDH) y fosfoenolpiruvatocarboxiquinasa (PEPCK) ni tampoco en la alpha-GPD mitocondrial. Ensayos de retardo en gel mostraron que el HCB no modificó la afinidad de las proteínas presentes en extractos nucleares por el TRE presente en el promotor de EM. Nuestros resultados sugieren que el RT3 no está involucrado en forma directa en la inducción de la expresión del gen de EM por HCB, sin embargo podría interaccionar con otros factores de transcripción en la sobreexpresión del gen de EM.