Caratterizzazione in vivo degli effetti chimici di interferenza endocrina tramite l'indicatore di azione dell'ormone tiroideo

Richárd Sinkó; Petra Mohácsik; Csaba Fekete; Balázs Gereben

doi:10.3791/65657

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Articolo metodologico

Caratterizzazione in vivo degli effetti chimici di interferenza endocrina tramite l'indicatore di azione dell'ormone tiroideo

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DOI:

10.3791/65657

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6 ottobre 2023

Richárd Sinkó¹^,² , Petra Mohácsik¹ , Csaba Fekete^*³ , Balázs Gereben^*¹

¹Laboratory of Molecular Cell Metabolism, Institute of Experimental Medicine, ²János Szentágothai PhD School of Neurosciences, Semmelweis University, ³Laboratory of Integrative Neuroendocrinology, Institute of Experimental Medicine

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Il modello murino dell'indicatore di azione dell'ormone tiroideo è stato sviluppato per consentire la quantificazione tessuto-specifica dell'azione locale dell'ormone tiroideo utilizzando il suo meccanismo di regolazione endogena. Recentemente, è stato dimostrato che il modello è adatto per caratterizzare sostanze chimiche interferenti endocrine che interagiscono con l'economia degli ormoni tiroidei, sia con metodologie ex vivo che in vivo .

Abstract

Gli ormoni tiroidei (TH) svolgono un ruolo fondamentale nel metabolismo cellulare e nella funzione dei tessuti. L'economia TH è suscettibile alle sostanze chimiche che alterano il sistema endocrino (EDC) che possono disturbare la produzione o l'azione ormonale. Molti inquinanti ambientali sono interferenti endocrini, che rappresentano una minaccia emergente sia per la salute umana che per la produzione agricola. Ciò ha portato a un aumento della domanda di sistemi di test adeguati per esaminare gli effetti di potenziali interferenti endocrini. Tuttavia, le metodologie attuali devono affrontare delle sfide. La maggior parte dei sistemi di test utilizza marcatori endogeni regolati da processi regolatori multipli, spesso complessi, che rendono difficile distinguere gli effetti diretti da quelli indiretti. Inoltre, i sistemi di test in vitro non hanno la complessità fisiologica del metabolismo e della farmacocinetica degli EDC nei mammiferi. Inoltre, l'esposizione agli interferenti endocrini ambientali di solito comporta una miscela di più composti, compresi i metaboliti generati in vivo , quindi la possibilità di interazioni non può essere ignorata. Questa complessità rende difficile la caratterizzazione degli EDC. Il topo THAI (Thyroid Hormone Action Indicator) è un modello transgenico che trasporta un sistema reporter luciferasi TH-responsivo, che consente la valutazione dell'azione TH tessuto-specifica. È possibile valutare gli effetti tessuto-specifici delle sostanze chimiche sull'azione locale del TH quantificando l'espressione reporter della luciferasi in campioni di tessuto. Inoltre, con l'imaging in vivo , il modello murino THAI consente studi longitudinali sugli effetti di potenziali interferenti endocrini negli animali vivi. Questo approccio fornisce un potente strumento per testare l'esposizione a lungo termine, le strutture di trattamento complesse o l'astinenza, in quanto consente di valutare i cambiamenti nell'azione locale del TH nel tempo nello stesso animale. Questo rapporto descrive il processo di misurazione dell'imaging in vivo su topi THAI. Il protocollo qui discusso si concentra sullo sviluppo e l'imaging di topi iper- e ipotiroidei, che possono servire come controlli. I ricercatori possono adattare o espandere i trattamenti presentati per soddisfare le loro esigenze specifiche, offrendo un approccio fondamentale per ulteriori indagini.

Introduzione

La segnalazione dell'ormone tiroideo (TH) è un regolatore fondamentale del metabolismo cellulare, essenziale per il normale sviluppo e la funzione ottimale dei tessuti in età adulta¹. All'interno dei tessuti, l'azione del TH è finemente controllata da un complesso meccanismo molecolare, che consente il mantenimento tessuto-specifico dei livelli locali di TH. Questa autonomia dei diversi tessuti dai livelli circolanti di TH è di grande importanza ^2,3,4.

Numerose sostanze chimiche hanno il potenziale di alterare le funzioni en....