Recurrence of papillary thyroid cancer suspected by high anti-thyroglobulin antibody levels and detection of peripheral blood thyroglobulin mRNA / Recorrência de carcinoma papilífero de tireóide suspeitada devido a presença de títulos elevados de anticorpo antitireoglobulina e detecção de mRNA de tireoglobulina em sangue periférico

The amplification of thyroglobulin (TG) mRNA in peripheral blood of patients with thyroid cancer has been studied for almost one decade, but its real contribution for diagnosis of cancer relapse has not yet been established. In the present paper we report the case of a patient with papillary thyroid cancer with undetectable stimulated serum thyrogobulin levels after thyroid ablation. Follow-up showed the presence of high titers of anti-thyroglobulin antibodies and the presence of TG mRNA in a peripheral blood sample, while cervical ultrasound and thorax and cervical computerized tomography were negative. Reinvestigation confirmed lymph node metastases. Anti-TG antibodies progressively decreased after surgery for metastatic lymph nodes resection followed by radioiodine therapy. Although our recent findings show that patients with positive TG mRNA do not have increased risk of cancer recurrence after 24 months of follow-up, the presence of TG mRNA along with high anti-TG antibodies were important indicators that determined further extensive investigation of tumour relapse in this patient, since positron emission tomography scan was not available at our Institution. A methodological standardization that can distinguish specific from non-specific TG mRNA amplification might be of great interest for the follow-up of differentiated thyroid cancer, especially in patients with high levels of anti-TG antibodies.

A amplificação de mRNA de tireoglobulina (TG) no sangue periférico de pacientes com câncer de tireóide tem sido estudada por quase uma década, mas a sua real contribuição para o diagnóstico do câncer ainda não foi estabelecida. No presente trabalho, relatamos o caso de uma paciente com carcinoma papilífero de tireóide com níveis séricos de TG indetectáveis após ablação com radioiodo. No seguimento apresentou títulos elevados de anticorpos anti-TG e a presença de mRNA TG em uma amostra de sangue periférico, enquanto a ultra-sonografia e as tomografias computorizadas de tórax e cervical foram negativas. Os níveis de anticorpos anti-TG diminuíram progressivamente após ressecção cirúrgica dos linfonodos seguida de terapia com radioiodo. Embora nossos achados recentes mostrem que pacientes com mRNA TG não apresentam risco aumentado de recorrência do câncer após 24 meses de seguimento, a presença de mRNA TG associada a altos títulos de anticorpos anti-TG foram importantes indicadores que determinaram o prosseguimento da investigação para recorrência tumoral nesta paciente, uma vez que não dispunhamos, na ocasião, e PET-Scan em nossa instituição. Uma padronização metodológica que permita distinguir entre amplificação de mRNA TG específica e inespecífica poderá ser de grande interesse no seguimento do carcinoma diferenciado da tireóide, especialmente naqueles com títulos elevados de anticorpos anti-TG.

A molecular analysis and long-term follow-up of two siblings with severe congenital hypothyroidism carrying the IVS30+1G>T intronic thyroglobulin mutation / Análise molecular e acompanhamento a longo prazo de dois irmãos com hipotireoidismo congênito portadores da mutação intrônica IVS30+1G>T no gene da tireoglobulina

OBJECTIVE: To extend the molecular analysis of the IVS30+1G>T intronic thyroglobulin (TG) mutation, and to report the eleven year follow-up of the affected patients. METHOSD: Two siblings with severe congenital hypothyroidism with fetal and neonatal goiter, harboring the IVS30+1G>T mutation were included. Nodular and non-nodular thyroid tissue specimens were collected. Specific thyroid genes expression was evaluated by real-timePCR and by immunohistochemistry. RESULTS: In non-nodular tissue specific thyroid genes mRNA were reduced when compared to normal thyroid sample. In the nodule, TPO and NIS expression was very low. Microscopic examinations showed very large follicular-lumina and swollen vesicles of endoplasmatic-reticulum. Strong cytoplasmatic and low follicular-lumen TG immunostaining were detected. Intracellular NIS, membrane TPO and TSHR immunostaining had higher positivity in non-nodular sample. Both patients had a long-term adequate developmental outcome, besides one patient have been lately-treated. CONCLUSIONS: IVS30+1G>T mutation not only lead to very enlarge endoplasmatic-reticulum, but also to alterations of specific thyroid genes expression. The clinical evolution of patients harboring these mutations strengthen the concept of the influence of environment, like iodine nutrition, to determine the final phenotypic appearance.

OBJETIVO: Aprofundar a análise molecular da mutação intrônica IVS30+1G>T do gene tireoglobulina (TG) e relatar a clínica de pacientes portadores da mutação, acompanhados por 11 anos. MÉTODOS: Foram estudados dois irmãos com hipotireoidismo congênito grave com bócio fetal e bócio neonatal, portadores da mutação IVS30+1G>T. Foram coletadas amostras de tecido nodular e não-nodular. Avaliou-se a expressão de genes específicos da tireóide por PCR em tempo real e imunohistoquímica. RESULTADOS: A expressão de genes específicos da tireóide foi menor no tecido não-nodular que no tecido normal controle. Expressões de TPO e NIS foram extremamente baixas no tecido nodular. Verificou-se lúmen folicular aumentado com grandes vesículas de retículo endoplasmático, e detectou-se forte marcação de TG no citoplasma e fraca no lúmen folicular. No tecido não-nodular observou-se forte positividade de NIS intracelular e, TPO e TSHR na membrana plasmática. O acompanhamento em longo prazo dos pacientes mostrou adequado desenvolvimento, apesar de um deles ter recebido tratamento tardio. CONCLUSÕES: A mutação IVS30+1G>T não só promove alterações no retículo endoplasmático, como alterações na expressão de genes específicos da tireóide. A evolução clínica destes pacientes reforça o conceito da influência do meio ambiente, como o aporte nutricional de iodo, no fenótipo final.

Amplificação de mRNA de tireoglobulina no sangue de pacientes com carcinoma diferenciado da tireóide: qual o seu verdadeiro significado? / Thyroglobulin mRNA amplification in peripheral blood of patients with differentiated thyroid carcinoma: what does it really mean?

Apesar do excelente prognóstico, aproximadamente 20-40 por cento dos pacientes com carcinoma diferenciado da tireóide (CDT) evoluem com recidiva tumoral e o prognóstico está relacionado principalmente à detecção precoce da doença. Desta forma, o acompanhamento permanente dos pacientes com exames sensíveis é fundamental. A tireoglobulina (Tg) sérica já demonstrou importância como marcador de recidiva. Entretanto, sua dosagem apresenta ainda algumas dificuldades, como a interferência com anticorpo anti-Tg, e a sensibilidade dependente do nível de TSH. A amplificação de mRNA tumor-específico extraído a partir de células neoplásicas na corrente sangüínea apresentou resultados iniciais promissores. No entanto, após quase uma década de estudo da detecção do mRNA de Tg no sangue, ainda não foi estabelecida sua real contribuição no acompanhamento dos pacientes com CDT. Após análise crítica dos estudos publicados, verifica-se a enorme diversidade de protocolos empregados e resultados conflitantes. Desta forma, até o momento, a amplificação de mRNAs tireóide-específicos não é superior à dosagem de Tg sérica existente. A possibilidade de transcrição ilegítima e splicing alternativo são fatores que podem interferir com a especificidade do método.

Thyroglobulin gene mutations and other genetic defects associated with congenital hypothyroidism

Hipotireoidismo congênito afeta cerca de 1:3.000-1:4.000 recém-nascidos. Atualmente, programas de triagem neonatal permitem o reconhecimento e tratamento precoces, evitando suas conseqüências desastrosas no desenvolvimento cerebral. Em cerca de 85 por cento dos pacientes, o hipotireoidismo congênito está associado à defeitos no desenvolvimento da tireóide referidos como disgenesia tireoideana. A disgenesia tireoideana ocorre geralmente de forma esporádica; somente 2 por cento dos casos apresentam caráter familial. Podem ser causados por mutações nos fatores de transcrição que são essenciais para o desenvolvimento e função das células foliculares tireoideanas. Hipoplasia da tireóide pode também resultar de resistência tireoideana ao TSH. Defeitos na síntese dos hormônios tireoideanos são referidos como disormonogênese tireoideana e concorrem para 10-15 por cento dos casos de hipotireoidismo congênito. Os pacientes usualmente apresentam bócio, ao contrário da disgenesia tireoideana. Tipicamente, os defeitos que causam disormonogênese apresentam herança recessiva. Uma série de estudos recentes aumentou significativamente nosso entendimento dos mecanismos patogênicos do hipotireoidismo congênito, oferecendo novos insights sobre a fisiopatologia do desenvolvimento e síntese hormonal tireoideanos.

Avaliaçäo clínica e laboratorial do defeito genético de síntese de tireoglobulina: estudo de duas famílias com cinco indivíduos afetados / Clinical and laboratorial evaluation of genetic defects of thyroglobulin synthesis: study in two families with five affected subjects

Säo descritos aspectos clínicos, laboratoriais e de biologia molecular em quatro pacientes pertencentes a duas famílias (Se, Fu) näo relacionadas entre si (JGSe: 9a, M; MGSe: 5a, F; ITFu: 9a, M e RHFu: 8a, M), portadores de bócio congênito e graus variados de hipotireoidismo, atribuídos a defeito de síntese de tireoglobulina (Tg). Caracteristicamente, os níveis séricos basais de Tg säo, desproporcionalmente, baixos em relaçao ao aumento de massa exibido pela tireóide (JGSe = 5,5 ng/mL; MGSe = 2,6 ng/mL; ITFu = 2 ng/mL e RHFu < 0,5 ng/mL). Em dois deles, aquelas medidas de Tg nao se elevaram após estímulo exógeno com TSH bovino: JGSe: Tg (pico) = 4,6 ng/mL e MGSe: Tg (pico) = 2,1 ng/mL. Em todos, a pesquisa de autoanticorpos (anti-TPO e TRAb) foi negativa. A análise do DNA genômico dos quatro afetados indicou ausência de polimorfismo, sugerindo que os defeitos observados näo decorrem de inserçöes ou deleçöes significativas no gene da Tg. Por näo haver indicaçao cirúrgica no momento da avaliaçäo dos pacientes, näo foi possível obter tecido tireóideo para realizaçäo de outros estudos bioquímicos e de biologia molecular os quais indicariam o erro molecular presente nestas famílias.

Molecular genetics of hereditary thyroid disease due to a defect in the thyroglobulin or thyroperoxidase synthesis

1. Hereditary goiter and the various degrees of thyroid hypofunction are the result of structural changes in the thyroglobulin (Tg) or thyroperoxidase (TPO) proteins, the inability to couple iodotyrosines or defective iodination, impairing or substantially altering the synthesis of T4 and T3. 2. The first nmutations in the Tg and TPO genes responsable for human cases of dys-hormonogenesis have been described. The mutation in two siblings with hereditary goiter and marked impairment of Tg synthesis was a cytosine to thymine transition creating a stop codon at postion 1510. The point mutation is removed by the preferential accumulation of a 171-nt deleted Tg mRNA. In another subject, molecular studies revealed that exon 4 was missing from the major Tg transcript due to a cytosine to guanine transversion at postion minus 3 in the acceptor splice site of intron 3. 3. Genomic DNA studies identified a duplication of a 4-base sequence in the eight exon of the TPO gene. Interestingly, besides abolishing the enzymatic activity by disrupting the reading frame of the messenger RNA and introducing stop codons, the GGCC duplication also unmasks a cryptic acceptor splice site in exon 9. 4. In conclusion, the identification of different molecular defects provied evidence that hereditary goiter associated with abnormal Tg or TPO synthesis is caused by heterogeneous genetic alterations

Biologia molecular dos defeitos genéticos de síntese, transporte e açäo periférica dos hormônios da glândula tireóide / Molecular biology of the genetic defects of synthesis, transport and peripheral action of the thyroid gland hormones

Os avanços da biologia molecular e o emprego de técnicas de identificaçäo de porçöes de DNA codificadoras para proteínas importantes na síntese, armazenamento, transporte e açäo periférica dos hormônios tireoideos, permitiram a elucidaçäo, a nivel molecular, da etiologia de várias condiçöes genéticas da tireóide. Em pacientes com defeito na peroxidase tireóidea (TPO) observou-se a presença de polimorfismo (RFLP) com a endonuclease Bgl-I que se segrega, em 2 alelos, com o fenótipo com bócio, hipotireoidismo e teste de perclorato positivo. Em defeitos da tireoglobulina (Tg), observou-se nível quantitativamente baixo de Tg, concomitante com a virtual ausência da RNA mensageiro para a Ig. Por outro lado, a ausência de incorporaçäo de ácido siálico na molécula de Tg, produz proteína com defeito estrutural que impede a síntese adequada de T3 e T4. Tais defeitos da Tg säo igualmente encontrados em animais com bócio congênito (gados bovino e caprino, e camundongos cog/cog). A presença de mutaçäo puntiforme no nucleotídeo 281 do exon 5 do RNA da globulina carreadora de T4 (TBG) leva a expressäo genética de proteína instável, com queda da TBG sérica. O efeito nos receptores nucleares de T3 estäo ligados ao gene codificador (c-erb-A-beta) localizado no cormossoma 3. A presença de polimorfismo EcorRV nos indivíduos, sugere gene mutante codificando proteína que poderia näo fixar T3 ou produzir proteína anômala com atividade bloqueadora da açäo de T3 impedindo a fixaçäo nuclear