Efeitos neuroquímicos, histológicos e funcionais do hipotireoidismo congênito e do T3 reverso no sistema nervoso central de ratos em desenvolvimento

Abstract

O hipotireoidismo congênito gera uma variedade de alterações neuroquímicas e morfofisiológicas que podem estar relacionadas a déficits cognitivos e falhas no desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC). No presente estudo investigou-se as consequências do hipotireoidismo congênito no córtex cerebral e hipocampo de ratos em desenvolvimento, bem como o possível efeito do hormônio 3,3 ,5 -triiodo-L-tironina (T3 reverso; T3r) em reverter as alterações neuroquímicas e morfológicass ocasionadas pela ausência dos hormônios da tireoide (HTs) no hipocampo de ratos de 15 dias de idade. O hipotireoidismo congênito foi induzido com propiltiouracil (PTU) 0,05% na água de beber de ratas Wistar prenhas, desde o 8º dia gestacional até os filhotes completarem 15 dias de idade. O córtex cerebral e o hipocampo de ratos eutireoideos e hipotireoideos foram utilizados para investigar possíveis danos no sistema de glutamatérgico e no sistema redox nessas estruturas cerebrais. O estudo foi dividido em 3 partes: i) e ii) capacidade do T3r em recuperar os danos gerados pelo hipotireoidismo no hipocampo de ratos em desenvolvimento; iii) estudo do efeito do hipotireoidismo congênito no córtex cerebral de ratos em desenvolvimento. Nos estudos i e ii demonstrou-se que os danos neuroquímicos induzidos pelo hipotireoidismo congênito em hipocampo de ratos em desenvolvimento podem ser revertidos, pelo menos em parte, pelo tratamento com T3r ex vivo (1nM por 30 min) ou in vivo (50 ng/Kg por 3 dias consecutivos). O hipotireoidismo levou à alteração no metabolismo do glutamato, bem como, desregulação na fosforilação do citoesqueleto, acúmulo de Ca2+ intracelular, indução do estresse oxidativo e redução da densidade de neurônios NeuN positivos em hipocampo de ratos em desenvolvimento. O T3r foi capaz de reverter estes danos tanto após exposição por 30 minutos quanto por 3 dias consecutivos, demonstrando que esse hormônio atua por mecanismos não genômicos rápidos e sustentados em hipocampo de ratos em desenvolvimento. Desta forma fornecemos evidências que o T3r é um metabolito ativo dos HTs e estes resultados representam uma importante contribuição para elucidar o mecanismo de ação não clássico desse metabólito no SNC em desenvolvimento.

Abstract : Congenital hypothyroidism is associated with neurochemical and morphophysiological changes whitin the brain, leading to cognitive deficits and misdevelopment of the central nervous system (CNS). In the present study we investigated the effects of congenital hypothyroidism on the cerebral cortex and hippocampus of developing rats. It was also evaluated the possible effect of the hormone 3,3',5'-triiodo-L-thyronine (reverse T3; rT3) in reversing neurochemical and morphological changes caused by the absence of thyroid hormones (THs) in the hippocampus. Congenital hypothyroidism was induced with 0.05% propylthiouracil (PTU) in the drinking water of pregnant Wistar rats, from the 8th gestational day until the offspring completed 15 days of age. The cerebral cortex and hippocampus of euthyroid and hypothyroid rats were used to investigate possible damage to the glutamatergic system and the redox system of developing rats. The study was divided into three parts: i) and ii) ability of rT3 to restore the hypothyroid-induced cell damage to the hippocampus of developing rats; iii) the histological and neurochemical effects of hypothyroidism in the cerebral cortex of developing rats. Results from studies i and ii have shown that neurochemical damage induced by congenital hypothyroidism in hippocampus of developing rats can be reversed, at least in part, by ex vivo and in vivo treatment with rT3. Hypothyroidism leads to intracellular Ca2+ accumulation, glutamate excitotoxicity, affects cytoskeletal dynamics, decreases the NeuN-positive neuronal density and induces oxidative stress in hippocampus of developing rats. These results were reverted by rT3 through non-genomic and sustained mechanisms in the hippocampus of developing rats. Thus, we provide evidence that rT3 is an active metabolite of THs. These results represent an important contribution to elucidate the non-classical mechanism of action of this metabolite in the developing CNS.