Mecanismo molecular de Ação dos Hormônios Tireoideanos Síndrome de Resistência aos Hormônios Tireoideanos Novos alvos dos HT Diagnóstico Molecular de Hipopituitarismo Programação do Metabolismo por Obesidade Materna induzida por dieta Estratégias de Reversão da Programação por Resveratrol. Mecanismos Epigenéticos Mecanismos de crosstalking com a via dos HT em tecido hepático

1. •Carmen Cabanelas Pazos de Moura
•Tania Maria Ortiga
•Isis Hara Trevenzoli
•Karen de Jesus Oliveira
Depto. Fisiologia e Farmacologia - UFF
•Norma dos Santos Almeida
Depto. Biofísica e Fisiologia - UFRRJ

2.  Ação dos Hormônios Tireoideanos
 Regulação do Eixo Hipotálamo-Hipófise-Tireóide
 Controle do Balanço Energético

3. Thyroid Hormone Action
T3
T4 T3
T4 T4
T4 T4 T3
T4 T4
T4 T4
T4
T3
T3
T4 T4
D1
D2
TR β1, β2, α1
T4
rT3
D3

4. Thyroid Hormone Action
LXR
N -
PPAR
N -
CoR
SREBP-2
N -
LXR
CoA PPAR
T
RXR TR T3
3

5. Linhas de Pesquisa Profa. Tania Ortiga
Mecanismo molecular de Ação dos Hormônios Tireoideanos
Síndrome de Resistência aos Hormonios Tireoideanos
Novos alvos dos HT
Larissa Faustino
Leticia Santiago
Guinever Império

6. Linhas de Pesquisa Profa. Tania Ortiga
Mecanismo molecular de Ação dos Hormônios Tireoideanos
Síndrome de Resistência aos Hormonios Tireoideanos
Novos alvos dos HT
Larissa Faustino
Leticia Santiago
Guinever Império
Diagnóstico Molecular de Hipopituitarismo
Debora Moraes (aluna MD/PhD)

7. Linhas de Pesquisa Profa. Isis Hara Trevenzoli
Programação do Metabolismo por Obesidade Materna induzida por
dieta
Estratégias de Reversão da Programação por Resveratrol
Mecanismos Epigenéticos
Camilla Pereira
Luana Pasqualini
Tatiana Fernandes

8. Carmen Cabanelas Pazos de Moura
Doutoranda Luana Lopes de Souza
Projeto
 Acidos Graxos Poliinsaturados – Mecanismos de crosstalking com
a via dos HT em tecido hepático

9. n-3 Polyunsaturated fatty acid action in hepatic lipid metabolism
(+) Cholesterol uptake (+) Cholesterol uptake
( - ) cholesterol synthesis (+) cholesterol efflux in
n-3PUFA bile TH
(+) Lipid oxidation (+) Lipid oxidation
( - ) lipid synthesis (+) Lipid synthesis
Liver Liver
TG and colesterol TG and cholesterol
(Al-Hasani & Joost, 2005) (Keyes & Heimberg, 1979)
(Jump, 2008) (Gebhard e cols., 1992)

10. CH3 COOH
Eicosapentaenoic Acid (EPA)
(20:5n-3)
COOH
CH3
Docosahexaenoic acid (DHA)
(22:6n-3)
n-3 PUFA T3
?
⁺
SREBP
PPAR TR

11. Fish oil reduces serum cholesterol and triglycerides
Fish oil by oral administration in adults
Fish oil in diet since weaning
Souza et al., J Endocrinol. 2011
Souza et al., J Nutr Biochem 2010

12. Fish oil reduces serum cholesterol and triglycerides
Fish oil intake increases hepatic TRβ1 protein expression
Fish oil by oral administration in adults
Fish oil in diet since weaning EU
SO FO
Soybean oil Fish oil
TR1
TR1
(60kDa)
(60kDa)
Cyclophilin
Ciclofilina Cyclophili
(19kDa) n
Hepatic TR  1 expression
1.4
*
(realtive to SO group)
Hepatic TR1 expression
1.5 1.2
*
(relative to SO group)
1.2 1.0
0.8
0.9
0.6
0.6 0.4
0.2
0.3
0.0
SO FO
0.0
SO FO EU
(p<0,0001)
Souza et al., J Endocrinol. 2011
Souza et al., J Nutr Biochem 2010

13. Fish oil intake increases activity of mitochondrial α-Glicerophosphate dehydrogenase
Fish oil in diet since weaning Fish oil by oral administration in adults
0.05 *
Hepatic mGPD activity
(Abs./min/mg protein)
0.04
0.100 *
Hepatic mGPD activity
(A500nm/ min/ mg protein)
0.03
0.075
0.02
0.050
0.01
0.025
0.00
0.000 SO FO
SO FO
EU

14. Liver Targets
αGPDm *
n-3 PUFA 0.100
Atividade da alfa GPDm hepática
(A 500nm / min/ mg de PTN)
0.075
T4 T4 T4 0.050
T4T4 T4
T4 T 0.025
T4 T4 4
0.000
T3 hepatocyte
OS OP
T3
T3
No changes
Deiodinase
TSH type 1
Availability of TR β1 GST
Is ligand-dependent thyroid hormone receptor activity necessary for FO effects?

15. Hypothyroidism does not interfere with hypocholesterolemic effect of fish oil,
but abolishes the hypotrigliceridemic effect of fish oil
Serum triglycerides
120 250
100 200
Serum cholesterol
(mg/dL)
80
(mg/dL)
* 150
60
100
40
20 50
0 0
SO FO SO FO
120 250
Serum cholesterol
Serum triglycerides
CT TG 100
HYPO 200
80
(mg/dL)
(mg/dL)
* 150
60 *
40 100
20 50
0 0
SO FO SO FO
CT TG

16. Hypothyroidism abolishes fish oil effect on lipid mass,
but not on muscle mass
*
12 35 12 20
Protein compartment (%)
Protein compartment (%)
*
Lipid compartment (%)
Lipid compartment (%)
10 30 10 *
25 15
8 8
20
6 6 10
15
4 4
10 5
2 5 2
0 0 0 0
SO FO SO FO SO FO SO FO
LIP PTN LIP PTN
HYPO EU

17. Hypothyroidism abolishes fish oil effect on TRβ1 protein expression
HYPO EU
SO FO SO FO
TR1
TR1
(60kDa)
(60kDa)
Cyclophilin
Cyclophilin
Hepatic TR  1 expression
1.2
(realtive to SO group)
Hepatic TR  1 expression
1.0
1.4
*
(realtive to SO group)
0.8 1.2
1.0
0.6 0.8
0.6
0.4
0.4
0.2 0.2
0.0
0.0 SO FO
SO FO
EU
HYPO

18. Hypothyroidism abolishes fish oil effect on mGPD activity
*
Hepatic alpha mGPD activity
0.05 0.05
Hepatic α mGPD activity
(Abs./min/mg protein)
(Abs./min/mg protein)
0.04 0.04
0.03 0.03
0.02 0.02
0.01 0.01
0.00 0.00
SO FO SO FO
HYPO EU

19. Fish oil effects are partially dependent on thyroid hormone action
n-3 PUFA T3
⁺
SREBP
PPAR TR
Specific target genes
mGPD
Others in triglyceride metabolism ?

20. Carmen Cabanelas Pazos de Moura
Doutoranda Aline Cordeiro
Projetos em Andamento
 Sirtuin 1 - Mecanismos de crosstalking com a via dos HT em tecido
hepático

21. SIRTUIN 1
SIRT1
NAD+ dependent deacetilase
HISTONES
Acetil PGC1
PPAR
Protein Protein FOXO1
LXR
SIRT1
NAD+
 Longevity
 Adaptation to starvation
Guarente & Bordone, 2005

22. 1819 – Samuel Black Caloric Restriction
French paradox
 Low incidence of metabolic   incidence of metabolic
diseases, eating saturated fat- diseases and cancer and
rich diets increase in longevity
 High intake of red wine
(resveratrol)

23. SIRT1
NAD+ dependent deacetilase
HISTONES
Acetil PGC1
PPAR
Protein Protein FOXO1
LXR
T3 SIRT1
SIRT1
NAD+
METABOLISM
? T3
 Longevity
 Adaptation to starvation
Guarente & Bordone, 2005

24. 2.5
LIVER
expression in liver
2.0
SIRT1 RNAm
HIPO EU HIPER 1.5
SIRT1 1.0
120kDa 0.5
0 0.0
PONCEAU HYPO EU HYPER
RNAm
* Real Time PCR
1.5
SIRT1 expression in liver 1.5 *
1.0
expression in liver
SIRT1 activity
1.0
0.5
0.5
0.0
HYPO EU HYPER
0.0
HYPO EU HYPER
PROTEIN ACTIVITY
Comercial kit (Cyclex)

25. 2.5
LIVER LIVER
expression in liver
2.0
SIRT1 RNAm
WT HET HOMO
HIPO EU HIPER 1.5
SIRT1 1.0
SIRT1
120kDa
120kDa 0.5
0 0.0
PONCEAU HYPO EU HYPER
PONCEAU
RNAm
1.5 * * Real Time PCR
1.5
SIRT1 expression in liver 1.5
expression in liver
*
SIRT1 protein
1.0 1.0
expression in liver
SIRT1 activity
1.0
0.5 0.5
0.5
0.0 0.0
WT HET HOMO HYPO EU HYPER
0.0
HYPO EU HYPER
PROTEIN ACTIVITY
Comercial kit (Cyclex)
KI Mouse – TR337T mutation
 Mutant TR unable to bind T3;
 High serum levels of T3 and T4.
(Hashimoto et al., 2001)

26. ?
T3 Fasting SIRT1

27. ?
T3 Fasting SIRT1
Fed 48h Fasting 48h Fasting + T4 reposition
(FED) (F48) (F48+T4)
120 3 2
Body weigth variation (g)
Serum T4 (g/dL)
0
* *
Serum T3 (ng/dL)
90
2
-2
60
-4
1
30
-6
ND * *
0 0 -8
FED F 48h F 48h +T4
* p<0.05 vs FED

28. FED F48h F48h+T4 FED F48h F48h+T4
SIRT1 SIRT1
(120kDa) (120kDa)
PONCEAU PONCEAU
1.5
*# 4
Liver SIRT1 content
BAT SIRT1 content
3 *#
1.0
2 *
0.5
1
0.0 0
FED F48h F48h+T4 FED F48h F48h+T4
1.5
*# p<0.001, * vs FED, # vs F48 + T4
Liver SIRT1 activity
1.0
Fasting
0.5
TH levels -  SIRT1 protein expression
0.0
FED F48h F48h+T4
T4 reposition -  or  SIRT1 protein expression
p<0.005, * vs FED, # vs F48 + T4

29. Carmen Cabanelas Pazos de Moura
Doutoranda Gabriela Paula
Projetos em Andamento
 Neuromedina B-

30. Carmen Cabanelas Pazos de Moura
Doutoranda Gabriela Paula

31. Distribuição Tecidual
Adeno-hipófise
Sistema Nervoso
Trato GastroIntestinal
Efeitos da Neuromedina B Tecido Adiposo
•Administração aguda de NB leva a redução da ingestão alimentar
Ladenheim e cols., 1994
•Efeito incretina
•Reduz a secreção de TSH
Oliveira et al.,2006,2008 van del Pol e cols., 2009
•Respostas excitatórias de neurônios NPY e POMC no núcleo arqueado
 Apetite e  % gordura ----- Polimorfismo (P73T) do gene da NB

32. Resistência à obesidade induzida por dieta em fêmeas NBR-KO
(independente de ingestão alimentar)
Evolução de peso corporal Calorias
# WT ND X WT HFD, p<0,05
WT DN, n = 6 † NBR-KO ND X NBR-KO HFD, p<0,05
# WT DN X WT DH, p<0,05 NBR-KO DN, n = 6
† NBR-KO DN X NBR-KO DH, p<0,05 WT DH, n = 6
 WT DH X NBR-KO DH, p<0,05 NBR-KO DH, n = 6
WT – Wild type (normais)
NBR-KO – knock-out para o receptor de NB Paula e cols., J Physiol 2010
DN – Dieta normolipídica
DH – Dieta hiperlipídica

33. Diferença entre WT e NBR-KO
em dieta hiperlipídica
(NBR-KO < WT)
 Peso corporal
Soma tecido adiposo branco
 % Lipídeo (Composição corporal)
Tamanho adipócitos brancos
Teste de tolerância à glicose
 Concentração de leptina sérica
 Expressão RNAm leptina tecidos adiposos brancos
Dieta Normolipídica: WT = NBR-KO
***Concentração de insulina sérica
Paula e cols., 2010

34. Atividade funcional de adipócitos em resposta à Neuromedina B
Secreção de leptina do tecido adiposo branco perigonadal de machos WT
(Radioimunoensaio)
1 hora
1.5
*
Leptina do meio (ng/mL) 1.0
1 hora
0.5
0.0
CTR NB 0,1 NB 1 NB 5
* NB 1 vs CTR (p<0,05)
# NB 5 vs NB 0,1 (p<0,05)
(n = 9 cada)
CTR - controle
NB 0,1 – 0,1μg/mL
NB 1 – 1μg/mL
NB 5 – 5μg/mL

35. Regulação de mRNA de neuromedina B por estrogênio – In vivo
Expressão mRNA Neuromedina B no hipotálamo
(PCR em tempo real)
* p<0,05
(OVX, n = 7, OVX+R, n = 10)
OVX – Ovariectomizada
OVX+R – Ovariectomizada + Benzoato de estradiol

36. Regulação de mRNA de neuromedina B por estrogênio – In vivo
Massa de tecido adiposo Expressão mRNA Neuromedina B no
branco perigonadal/peso corporal tecido adiposo branco perigonadal
X
* p<0,05 * p<0,05
(OVX, n = 15, OVX+R, n = 20) (OVX, n = 7, OVX+R, n = 10)
OVX – Ovariectomizada
OVX+R – Ovariectomizada + Benzoato de estradiol

37. Carmen Cabanelas Pazos de Moura
Isis Hara Trevenzoli
Doutoranda Camila Calviño
Projetos em Andamento
 Controle ingestão alimentar por hormonios tireoideanos e relação com leptina

38. status tireoideano modula via de sinalização da leptina
ObR STAT3 STAT3p SOCS3
hipotálamo hipo hipo
hipo
hipófise hipo hipo hipo
hiper

39. Resultados preliminares
Teste de sensibilidade à leptina em animais hipotireoideos
a. 2h b. 4h c. 6h
*
** * *
0.03 ** 0.04 * 0.04 *
* *
Ingestão alimentar (g)/
Ingestão alimentar (g)/
Ingestão alimentar (g)/
peso corporal (g)
peso corporal (g)
peso corporal (g)
0.03 0.03
0.02
0.02 0.02
0.01
0.01 0.01
0.00 0.00 0.00
p
ep
eu
eu eu
p
p
p
le
hi o
hi o
p
hi o
le
l
le
le
p
p
le
p
eu
hi
hi
eu
hi
po
eu
po
po
Animais hipotireoideos são resistentes ao efeito anorexigênico da leptina.