Interplay of TGFβ signaling and microRNA in thyroid cell loss of differentiation and cancer progression

ABSTRACT Thyroid cancer has been rapidly increasing in prevalence among humans in last 2 decades and is the most prevalent endocrine malignancy. Overall, thyroid-cancer patients have good rates of long-term survival, but a small percentage present poor outcome. Thyroid cancer aggressiveness is essentially related with thyroid follicular cell loss of differentiation and metastasis. The discovery of oncogenes that drive thyroid cancer (such as RET, RAS, and BRAF), and are aligned in the MAPK/ERK pathway has led to a new perspective of thyroid oncogenesis. The uncovering of additional oncogene-modulated signaling pathways revealed an intricate and active signaling cross-talk. Among these, microRNAs, which are a class of small, noncoding RNAs, expanded this cross-talk by modulating several components of the oncogenic network - thus establishing a new layer of regulation. In this context, TGFβ signaling plays an important role in cancer as a dual factor: it can exert an antimitogenic effect in normal thyroid follicular cells, and promote epithelial-to-mesenchymal transition, cell migration, and invasion in cancer cells. In this review, we explore how microRNAs influence the loss of thyroid differentiation and the increase in aggressiveness of thyroid cancers by regulating the dual function of TGFβ. This review provides directions for future research to encourage the development of new strategies and molecular approaches that can improve the treatment of aggressive thyroid cancer.

Hipotireoidismo congênito: recomendações do Departamento de Tireoide da Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia / Congenital hypothyroidism: recommendations of the Thyroid Department of the Brazilian Society of Endocrinology and Metabolism

O hipotireoidismo congênito (HC) é o distúrbio endócrino congênito mais frequente, com incidência variando de 1:2.000 a 1:4.000 crianças nascidas vivas e uma das principais causas de retardo mental que pode ser prevenida. Os Programas de Triagem Neonatal para a doença permitem a identificação precoce dos afetados e seu tratamento de modo a evitar as complicações da falta do hormônio. A maioria dos casos de hipotireoidismo congênito é decorrente de disgenesias tireoidianas (85%), entre elas a ectopia, hipoplasia ou agenesia tireoidianas, e os demais resultam de defeitos de síntese hormonal. As crianças afetadas (> 95%) geralmente não apresentam sintomas sugestivos da doença ao nascimento. Os sintomas e sinais mais comuns são: icterícia neonatal prolongada, choro rouco, letargia, movimentos lentos, constipação, macroglossia, hérnia umbilical, fontanelas amplas, hipotonia e pele seca. Várias estratégias são utilizadas para a triagem do HC. No Brasil, esta é obrigatória por lei e geralmente é feita com a dosagem de TSH em sangue seco coletado do calcanhar. A idade recomendada para sua realização é após as 48 horas de vida até o quarto dia. A confirmação diagnóstica é obrigatória com as dosagens de TSH e T4 livre ou T4 total.

Congenital hypothyroidism (CH) is the most common congenital endocrine disorder, with an incidence of 1:2,000 to 1:4,000 live births and it is a leading preventable mental retardation. Neonatal Screening Programs allow early identification of the disease and the adequate treatment of affected children can avoid the complications related to deprivation of the hormone. Most cases of primary congenital hypothyroidism (85%) are due to thyroid dysgenesis (ectopia, hypoplasia or agenesis) while the remaining result from defects in hormone synthesis. Affected children (> 95%) usually have no symptoms suggesting the disease at birth. The most frequent symptoms and signs are prolonged neonatal jaundice, hoarse cry, lethargy, slow movements, constipation, macroglossia, umbilical hernia, large fontanelle, hypotonia and dry skin. Around the world, various strategies are used for the screening of the CH. In Brazil, screening for CH is mandatory by law and usually done by serum TSH in dried blood collected from the heel. The recommended age for performing this test is after 48 hours of life until the 4th day. Diagnostic confirmation is required dosing TSH and free T4 or total T4 in serum.

MicroRNAs miR-146-5p and let-7f as prognostic tools for aggressive papillary thyroid carcinoma: a case report / MicroRNAs miR-146-5p e let-7f como ferramenta de prognóstico para o carcinoma papilífero de tiroide: relato de caso

Papillary thyroid cancer (PTC) is the most incident histotype of thyroid cancer. A certain fraction of PTC cases (5%) are irresponsive to conventional treatment, and refractory to radioiodine therapy. The current prognostic factors for aggressiveness are mainly based on tumor size, the presence of lymph node metastasis, extrathyroidal invasion and, more recently, the presence of the BRAFT1799A mutation. MicroRNAs (miRNAs) have been described as promising molecular markers for cancer as their deregulation is observed in a wide range of tumors. Recent studies indicate that the over-expression of miR-146b-5p is associated with aggressiveness and BRAFT1799A mutation. Furthermore, down-regulation of let-7f is observed in several types of tumors, including PTC. In this study, we evaluated the miR146b-5p and let-7f status in a young male patient with aggressive, BRAFT1799A-positive papillary thyroid carcinoma, with extensive lymph node metastases and short-time recurrence. The analysis of miR-146b-5p and let-7f expression revealed a distinct pattern from a cohort of PTC patients, suggesting caution in evaluating miRNA expression data as molecular markers of PTC diagnosis and prognosis. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(8):552-7.

O carcinoma papilífero (PTC) é o histotipo mais prevalente de câncer de tiroide. Cerca de 5% dos casos são refratários ao tratamento convencional e à radioiodoterapia. Os fatores prognósticos para agressividade mais utilizados atualmente são o tamanho do tumor, a presença de metástases linfonodais ao diagnóstico, a presença de invasão extratiroideana e, mais recentemente, a presença da mutação BRAFT1799A. A análise de perfil de expressão de microRNAs (miRNA) mostra que esses pequenos RNAs são marcadores moleculares promissores para o câncer, por apresentarem desregulação de sua expressão em uma ampla gama de tumores, includindo o PTC. Estudos recentes revelam a associação entre o aumento da expressão do miRNA e miR-146b-5p e a presença da mutação BRAFT1799A como um fator de pior prognóstico no PTC. Além disso, observa-se a diminuição da expressão de let-7f em diversos tipos de tumores, incluindo tumores tiroideanos. Neste relato de caso, realizamos a quantificação da expressão de miR-146b-5p e let-7f em um paciente jovem, de sexo masculino, apresentando PTC positivo para a mutação BRAFT1799A com extensas metástases linfonodais ao diagnóstico e recidiva precoce. A análise da expressão de miR-146b-5p e let-7f mostrou um padrão diferente do observado em um grupo de pacientes PTC, sugerindo a necessidade de cautela na interpretação da expressão de miRNAs como marcador molecular no diagnóstico e prognóstico de PTC. Arq Bras Endocrinol Metab. 2012;56(8):552-7.

O Polimorfismo no códon 98 do gene de galectina-3 não está associado a tumores benignos e malignos de tiróide / Polymorphism on codon 98 of the galectin-3 gene are not associated to benign and nalignant thyroid tumors / Polymorphism on codon 98 of the galectin-3 gene are not associated to benign and nalignant thyroid tumors

Galectina-3 é uma proteína multifuncional altamente expressa em câncer de tiróide. O gene de galectina-3 (LGALS3) apresenta vários candidatos a SNPs anotados, no entanto a relação entre estes SNPs e variações fenotípicas específicas relevantes à saúde não foi avaliada. Neste estudo, investigamos SNPs do LGALS3 e uma possível associação destes com a tumorigênese tiroidiana. A presença de SNPs do LGALS3 em linhagens de carcinoma de tiróide (WRO, NPA, TPC-1, ARO), tecidos tiroidianos de 55 pacientes com diagnóstico de bócio multinodular ou carcinoma papilífero e linfócitos do sangue periférico de 45 indivíduos saudáveis foi avaliada por seqüenciamento e SSCP. A análise da seqüência codificadora do LGALS3 mostrou que o sítio T98P apresenta uma grande variação genotípica, visto que observamos os padrões homozigoto (AA ou CC) e heterozigoto (AC). Em linhagens de carcinoma de tiróide, o genótipo da NPA no sítio T98P do LGALS3 é CC, enquanto TPC-1, WRO e ARO são AC. As freqüências genotípicas do T98P do LGALS3 observadas em bócio multinodular (AC= 67 por cento, AA= 23 por cento, CC= 10 por cento) e carcinoma papilífero (AC= 68 por cento, AA= 20 por cento, CC= 12 por cento) foram semelhante à freqüência observada na população controle (AC= 60 por cento, AA= 24 por cento, CC= 16 por cento). Em conclusão, não observamos associação entre o genótipo T98P do LGALS3 e o fenótipo de tumor benigno ou maligno de tiróide.

Galectin-3 is a multifunctional protein highly expressed in thyroid cancer. The galectin-3 gene (LGALS3) has several annotated candidates SNPs, however the relationship between galectin-3 SNPs and specific phenotypic variations relevant to health has not been evaluated. In this study, we investigated SNPs in the galectin-3 gene and a putative association with thyroid tumorigenesis. The presence of LGALS3 SNPs in thyroid carcinoma cell lines (NPA, TPC-1, WRO, ARO), thyroid tissues of 55 patients with multinodular goiter or papillary carcinoma diagnosis and lymphocytes of peripherical blood of 45 healthy individuals was evaluated by sequencing and SSCP. The analysis of LGALS3 coding sequence showed that the T98P site presents a great genotypic variation, since we observed both homozygous (AA or CC) and heterozygous (AC) patterns. In thyroid carcinoma cell lines, the genotype of NPA in the LGALS3 T98P site is CC, while TPC-1, WRO and ARO are AC. The genotypic frequency of T98P SNP observed in multinodular goiter (AC= 67 percent; AA= 23 percent; CC= 10 percent) and papillary carcinoma (AC= 68 percent; AA= 20 percent; CC= 12 percent) were similar to the frequency observed in the control population (AC= 60 percent, AA= 24 percent, CC= 16 percent). In conclusion, no association between LGALS3 T98P genotype and the phenotype of the benign or malignant thyroid tumor was observed.

MicroRNAs: nova classe de reguladores gênicos envolvidos na função endócrina e câncer / MicroRNAs: novel class of gene regulators involved in endocrine function and cancer / MicroRNAs: novel class of gene regulators involved in endocrine function and cancer

MicroRNAs (miRNAs) representam uma nova classe de RNAs endógenos de ~22 nucleotídeos, que atuam como silenciadores pós-transcricionais, inibindo a tradução de RNAs mensageiros-alvo. Descobertos há pouco mais de uma década em Caenorhabditis elegans, os miRNAs são hoje reconhecidos como reguladores fundamentais da expressão gênica em plantas e animais. Até o momento, identificaram-se 462 genes de miRNA no genoma humano e estima-se que esse número supere 1000 miRNAs distintos. Análises bioinformáticas indicam que um único miRNA atue em diversos RNAs mensageiros, influenciando múltiplas vias de sinalização concomitantemente e apresentando enorme potencial regulatório. Apesar da biologia dos miRNAs ser ainda pouco entendida, essas moléculas já foram relacionadas a diversos processos biológicos. Além disso, a expressão anômala destes pequenos RNAs tem sido associada a diferentes patologias humanas, inclusive aquelas relacionadas ao sistema endócrino e câncer.

MicroRNAs (miRNAs) represent a novel class of endogenous ~22-nucleotide RNAs that negatively regulate gene expression by inhibiting translation of target RNAs. Discovered just over a decade ago in Caenorhabditis elegans, miRNAs are now recognized as one of the major regulatory gene families in plants and animals. In the human genome, 462 miRNA genes have been discovered and the estimated number of miRNAs is as high as 1000. Bioinformatics analysis indicated that a unique miRNA acts on several mRNA, influencing multiple signaling pathways concomitantly, thus presenting enormous regulatory potential. Although the biology of miRNAs is not well understood, recent evidences have linked these molecules to diverse biological processes. Moreover, aberrant expression of miRNAs has been associated to human disease, including that related to the endocrine system and cancer.

Expressão da proteína tgfbeta1 em coração irradiado in vivo / In vivo evaluation of expression of TGFbeta1 in the irradiated heart

OBJETIVO: Avaliar, no coração, por imuno-histoquímica, a localização das proteínas TGFbeta1 latente e TGFbeta1 ativa, se ocorre ativação radioinduzida da proteína TGFbeta1 latente, e a distribuição das fibras colágenas em diversos períodos de tempo após irradiação. MATERIAIS E MÉTODOS: Trinta e dois camundongos isogênicos (C57BL) foram divididos em dois grupos: GI (não irradiado), com 12 animais, e GII (irradiado), com 20 animais. Os animais do GII receberam radiação gama (telecobaltoterapia, 60Co, com rendimento de 0,97 Gy/min., dose única de 7 Gy em corpo inteiro). Os camundongos dos grupos I e II foram sacrificados por estiramento cervical nos períodos de 1, 14, 30 e 90 dias após irradiação. RESULTADOS: Os corações irradiados apresentaram: 1) alterações nucleares e diminuição das estriações das células musculares cardíacas; 2) aumento significante da deposição de fibras colágenas aos 90 dias depois da irradiação; 3) ativação da proteína TGFbeta1 latente em cardiomiócitos e células do conjuntivo depois da irradiação. CONCLUSÃO: Nossos resultados mostram a importância da proteína TGFbeta1 no processo de fibrose cardíaca radioinduzida e sugerem que células do parênquima (cardiomiócitos) e do conjuntivo podem participar deste mecanismo atuando como fontes da proteína TGFbeta1 ativa.

OBJECTIVE: To assess the latent and active TGFb1 localization in the heart, to evaluate whether or not radiation induces latent TGFb1 activation, and to study the distribution of collagen fibers in the irradiated heart. MATERIALS AND METHODS: Thirty-two C57BL mice were randomly assigned in two groups: GI (non irradiated animals) and GII (irradiated animals). The mice from GII received a single whole-body radiation dose of 7Gy, using a 60Co source at a dose rate of 0.97 Gy/min. The animals were sacrificed by cervical dislocation at 1, 14, 30 and 90 days after irradiation. RESULTS: The irradiated hearts showed: 1) nuclear changes and muscle cells with decreased striations; 2) significant increase in the collagen deposition 90 days after irradiation; 3) latent TGFb1 activation in the cardiomyocytes and connective tissue cells after irradiation. CONCLUSION: Our results show the importance of TGFbeta1 protein in the process of radiation-induced heart fibrosis and suggest that cardiomyocytes and connective cells may play a role in this mechanism acting as cellular sources of active TGFbeta1

Ativação da proteína TGFbetaI latente em pulmão irradiado in vivo / Latent TGFbeta1 activation in the lung irradiated in vivo

OBJETIVO: Investigar no pulmäo, por imunohistoquímica, a localizaçäo das proteínas TGFbeta1 latente e TGFbeta1 ativa, se ocorre ativaçäo radioinduzida da proteína TGFbeta1 latente e a distribuiçäo das fibras colágenas em diversos períodos de tempo após irradiaçäo. MÉTODOS: 32 camundongos isogênicos (C57BL) foram divididos em dois grupos: GI (näo irradiado) com 12 animais e GII (irradiado) com 20 animais. Os animais do GII receberam radiaçäo gama (telecobaltoterapia, 60Co, com rendimento de 0,97Gy/min, dose única de 7Gy em corpo inteiro). Os camundongos dos grupos I e II foram sacrificados por estiramento cervical nos períodos de 1, 14, 30 e 90 dias após irradiaçäo. RESULTADOS: Os pulmöes irradiados apresentaram: 1) congestäo vascular e espessamento dos septos alveolares aos 30 dias e mais intensamente aos 90 dias depois da irradiaçäo; 2) aumento significante da deposiçäo de colágeno em todos os períodos de tempo após irradiaçäo; 3) fraca ativaçäo da proteína TGFbeta1 latente em um dia e intensa aos 14 dias depois da irradiaçäo em brônquios e alvéolos. Nossos resultados sugerem que células dos brônquios e alvéolos podem participar do complexo mecanismo de fibrose pulmonar radioinduzida atuando como fontes da proteína TGFbeta1 ativa

Avaliação da ocorrencia de apoptose em celulas foliculares da tiroide de rato apos estimulacao seguida de supressão do hormonio tireotrofico endogeno / Evaluation of apoptosis ocurrence in the thyroid folicular cells of rat after stimulation followed by supression of endogen thyreotrophic hormone

Neste estudo foram modulados os niveis de TSH hipofisario de ratos por tratamento farmacologico in vivo para...