Etiología y evolución de recién nacidos con hipotiroidismo congénito y glándula eutópica / Etiology and evolution of newborns with congenital hypothyroidism and eutopic thyroid gland

RESUMEN Objetivos Analizar las características clínicas, bioquímicas, estudios complementarios, hallazgos moleculares y la prevalencia de glándula eutópica en neonatos con HC pertenecientes al Programa Provincial de Pesquisa Neonatal de Córdoba, Argentina, entre 1996 y 2015. Analizar la evolución de los pacientes que reunieron criterios para una reevaluación. Pacientes y métodos Se analizaron retrospectivamente las historias clínicas de 237 pacientes detectados por pesquisa neonatal en la provincia de Córdoba, Argentina, entre 1996-2015 con una incidencia promedio de 1/2146 pesquisados. Presentaron glándula eutópica 81 pacientes (34%) F35/M46; se excluyeron 10 con síndromes genéticos asociados. Se analizaron los niveles de: TSH, T4T, T4L, T3, TPOAb / TGAb y Tiroglobulina (ECLIA -ROCHE) (VR: >15 días: 6-83 ng/ ml; <15 días: 29-173 ng/ml), ecografía y centellografía de cuello con Tc-99m. El valor de corte de TSH sérica adoptado para la confirmación diagnóstica fue de ≥10 mUI/ml. Se realizaron estudios de biología molecular en casos seleccionados. Se reevaluaron niños mayores de 3 años, sin bocio, con valores normales de Tiroglobulina y sin requerimiento de incrementos en la dosis de LT4. Resultados: La prevalencia de HC y Tiroides Eutópica se mantuvo constante. El 50% de los pacientes (36/71) mostraron hiperplasia glandular tiroidea. El 84% (n: 60 de 71) presentó niveles de TSH sérica ≥20 uUI/ml (20-1186) y el 75% (n: 53 de 71) >40 uUI/ml (40-1186). TGAb and TPOAb fueron positivos en un niño. La determinación de TG fue normal en el 29% (21/71) de los casos, elevada en el 56% (39/71) y baja en el 14% (10/71). Los estudios de biología molecular resultaron diagnósticos en 26 pacientes de 18 familias, demostrándose mutaciones en los genes de: TPO: 9 pacientes, TG: 12 pacientes, NIS: 2 pacientes, DUOX2: 2 pacientes y TRβ: 1 paciente. Se encontraron 11 nuevas mutaciones: tres en TPO, cinco en TG, dos en NIS y una en DUOX2. Se informaron anomalías congénitas en el 11% (8/71) de los pacientes. Se reevaluó el 11% (8/71) de los niños, resultando: HC transitorio n: 5, permanente n: 2 y una niña con Síndrome de Resistencia a las Hormonas Tiroideas. La prevalencia de lactantes con HC y glándula eutópica se mantuvo constante a lo largo de 19 años del Programa. Conclusiones Nuestros estudios demuestran que la prevalencia de Hipotiroidismo Congénito con glándula eutópica se mantuvo estable en los períodos analizados. Este grupo de pacientes se caracterizó predominantemente por presentar HC de carácter permanente acompañado por fenotipos de moderada a severa intensidad. En el futuro deberá profundizarse el conocimiento respecto a la influencia de factores medioambientales, como posibles agentes de riesgo asociados a la génesis de Hipotiroidismo Congénito.

abstract Objectives To describe clinical, biochemical characteristics and complementary studies to diagnosis, molecular findings and the prevalence of eutopic gland in newborn with CH detected through our neonatal screening program in Córdoba, Argentina, between 1996 and 2015. To analyze the evolution of the patients who met criteria for re-evaluation. Patients and methods We retrospectively analysed medical records of 237 patients with CH detected by neonatal screening in Córdoba, Argentina, from 1996 to 2015 with an average incidence of 1/2146 researched. 81 patients (34%) F35/M46 had eutopic thyroid gland; 10 patients with associated genetic syndromes were excluded. TT4, FT4, T3, TSH, TPOAb, TGAb and Thyroglobulin (VR: >15 days: 6-83 ng/ml; <15 days: 29-173 ng/ml) (ECLIA ROCHE), thyroid ultrasonography and 99Tc scan were assessed. The serum TSH cutoff value adopted for diagnostic confirmation was ≥10 mIU/ml. Molecular biology studies were performed in selected cases. Those who had no goiter, with normal thyroglobulin, and had not required increases in L-T4 dose underwent re-evaluation after the age of 3 years. Results The prevalence of HC and thyroid Eutopic remained constant. 50% of the patients (36/71) showed glandular hyperplasia. In 84% (60/71) presented serum TSH levels ≥20 uUI/ml (20-1186) and in 75% (n: 53 of 71) levels >40 uUI/ml (40-1186). TGAb and TPOAb were positive only in one baby. TG levels were: normal in 29% (21/71) of the cases, elevated in 56% (39/71) and low in 14% (10/71). Gene mutations were found in 26 patients from 18 families: TPO: 9 patients, TG: 12 patients, NIS: 2 patients, DUOX2: 2 patients y TRβ: 1 patient. Eleven new mutations were found: three in TPO, five in TG, two in NIS and one in DUOX2. Congenital anomalies were reported in 11% (8/71) patients. The 11% (8/71) of children were re-evaluated resulting in: 5 Transient CH, 2 Permanent CH and 1 with Resistance to Thyroid Hormones. The prevalence of infants with CH and eutopic gland remained constant along 19 years of the Program. Conclusions Our studies show that the prevalence of congenital hypothyroidism with eutopic gland remained stable in the periods analyzed. This group of patients was predominantly characterized by permanent CH accompanied by moderate to severe phenotypes. In the future, knowledge about the influence of environmental factors, as possible risk agents associated with the genesis of Congenital Hypothyroidism, should be deepened.

Splicing variants impact in thyroid normal physiology and pathological conditions / Variantes de splicing e seu impacto em condições fisiológicas e patológicas da tireoide

RNA splicing is an essential, precisely regulated process that occurs after gene transcription and before mRNA translation, in which introns may be removed and exons, retained. Variability in splicing patterns is a major source of protein diversity from the genome and function to generate a tremendously diverse proteome from a relatively small number of genes. Changes in splice site choice can determine different effects on the encoded protein. Small changes in peptide sequence can alter ligand binding, enzymatic activity, allosteric regulation, or protein localization. Errors in splicing regulation have been implicated in a number of different disease states. This study reviewed the mechanisms of splicing and their repercussion in endocrinology, emphasizing its importance in some thyroid physiological and pathological conditions.

Após a transcrição genética e antes da tradução do mRNA, ocorre o splicing do RNA, que consiste em um processo essencial, precisamente regulado, por meio do qual podem ocorrer excisões de íntrons e retenções de éxons. A variabilidade dos padrões de splicing é a principal fonte de diversidade de proteínas geradas por um pequeno número de genes. Alterações na escolha do sítio de splicing podem determinar efeitos diferentes nas proteínas codificadas. Pequenas alterações na sequência peptídica podem alterar o seu sítio de ligação de substratos, sua atividade enzimática, a regulação alostérica ou a localização proteica. Erros na regulação do splicing têm sido implicados em grande número de doenças. Nessa revisão, foram descritos os mecanismos de splicing enfatizando sua importância em algumas condições fisiológicas e patológicas envolvendo a tireoide.

O selênio e a glândula tireóide: um estudo em pacientes portadores de disfunções tireoidianas nos estados de Ceará e São Paulo / The selenium and thyroid gland: a study in patients with thyroid dysfunction in the states of Ceara and Sao Paulo

Introdução: O Selênio é um mineral fundamental para o homem, participa dos mecanismos antioxidantes, influencia o sistema imune e participa ativamente da homeostase da glândula tireóide.Objetivo: Avaliar o estado nutricional relativo ao selênio de pacientes adultos portadores de hipotireoidismo e hipertireoidismo em atendimento ambulatorial no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e no Hospital Universitário Walter Cantídio da Universidade Federal do Ceará. Metodologia: Foram avaliados quatro grupos de pacientes com doença de Graves (Graves), Bócio Multinodular Tóxico (BMNT), Hipotireoidismo pós-tireoidectomia (Hipotireoidismo) e tireoidite de Hashimoto (Hashimoto) em dois estados, São Paulo e Ceará e paralelamente dois grupos controle (São Paulo e Ceará). Foram realizadas caracterização antropométrica e clínica. O Se foi analisado no plasma e eritrócitos, foi medida a atividade da GSH-Px, iodúria, MDA plasmático e dosagens de hormônios tireoidianos e Anti-TPO. O consumo alimentar foi estimado utilizando-se a técnica de recordatório 24 horas...

La tiroides como modelo de mecanismos moleculares en enfermedades geneticas / The thyroid as a model for molecular mechanisms in genetic diseases

Las enfermedades tiroideas constituyen una heterogénea colección de anormalidades asociadas a mutaciones en los genes responsables en el desarrollo de la tiroides: factor de transcripción tiroideo 1 (TTF-1), factor de transcripción tiroideo 2 (TTF-2) y PAX8, o en uno de los genes que codifican para las proteínas involucradas en la biosíntesis de hormonas tiroideas como tiroglobulina (TG), tiroperoxidasa (TPO),sistema de generación de peróxido de hidrógeno (DUOX2), cotransportdor de Na/I– (NIS), pendrina (PDS), TSH y receptor de TSH. El hipotiroidismo congénito ocurre con una prevalencia de 1 en 4.000 nacidos. Los pacientes coneste síndrome pueden ser divididos en dos grupos: con hipotiroidismo congénito sin bocio (disembriogénesis) o con bocio (dishormonogénesis). El grupo de disembriogénesis, que corresponde al 85% de los casos, resulta de ectopía,agenesia o hipoplasia. En una minoría de estos pacientes, el hipotiroidismo congénito está asociado con mutaciones en los genes TTF-1, TTF-2, PAX-8, TSH o TSHr. La resencia de bocio congénito (15% de los casos) se ha asociado a mutaciones en los genes NIS, TG, TPO, DUOX2 o PDS. El hipotiroidismo congénito por dishormonogénesis es trasmitido en forma autonómica recesiva. Mutaciones somáticas en el TSHr han sido identificadas en adenomas tiroideos hiperfuncionantes. Otra enfermedad tiroidea bien establecida es la resistencia a hormonas tiroideas(RTH). Es un síndrome de reducida respuesta tisular a la acción hormonal causado por mutaciones localizadas en el gen del receptor de hormonas tiroideas (TR). Mutantes de TRinterfieren con la función del receptor normal por un mecanismo de dominancia negativa. En conclusión, la identificación de mutaciones en los genes de expresión tiroidea ha permitido un mayor entendimiento sobre la relación estructura-función de los mismos. La tiroides constituye un excelente modelo para el estudio molecular de las enfermedades genéticas.

Resistencia generalizada a hormonas tiroideas de carácter familiar / Familial generalized thyroid hormone resistance. Report of one case

Thyroid hormone resistance is a rare autosomal dominant disease associated, in more than 90% of cases, to mutations in the beta thyroid hormone receptor. We report a 23 years old male that consulted for a psychiatric condition. Clinically, the patient was euthyroid in spite of high total and free T4 and T3 concentrations, while TSH remained normal. Also, TSH showed a five fold increase under TRH stimulation. The mother and one of his brothers had the same pattern of abnormal serum thyroid hormones. We discuss the diagnostic considerations and the protocol to study this rare pathology.

Mecanismo molecular da ação do hormônio tireoideano / Molecular mechanism of thyroid hormone action

Os hormônios tireoideanos (HTs) são necessários para a diferenciação, crescimento e metabolismo de diversos tecidos de vertebrados. Seus efeitos são mediados pelos receptores do hormônio tireoideano (TRs), membros da superfamília dos receptores nucleares. Estes receptores são fatores de transcrição modulares que se ligam em seqüências específicas do DNA denominadas elementos responsivos ao TR, que são encontrados nos promotores dos genes regulados pelo HT. Os TRs são codificados por dois genes distintos, alfae beta, localizados nos cromossomos 17 e 3, respectivamente. Estas isoformas apresentam diferentes funções e sua expressão é específica para cada tecido. O TR se liga ao DNA como monômero, homodímero ou heterodímero com o receptor de retinóide X (RXR). Além disso, o TR modula a atividade transcricional (repressão ou ativação) através da interação com correpressores e co-ativadores, na ausência e na presença do T3, respectivamente. A compreensão do mecanismo molecular da ação do receptor do hormônio tireoideano e a definição de sua estrutura cristalográfica contribuirão para a aquisição de novos conceitos envolvidos na transcrição e nos distúrbios hormonais presentes nas doenças endócrinas, assim como facilitará o desenho de novas drogas, agonistas ou antagonistas, com grande valor terapêutico.

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.

Hormônios tiroideanos: mecanismo de açäo e importância biológica / Thyroid hormones: mechanism of action and biological significance

Os hormônios tiroideanos desempenham funçäo importante no crescimento, desenvolvimento e metabolismo de todos os vertebrados. A concentraçäo sérica dos mesmos é controlada pelo TRH, somatostatina e TSH, os quais determinam a taxa de biossíntese e secreçäo hormonal, bem como por desiodases (principalmente a do tipo I), enzimas que geram, nos tecidos periféricos, aproximadamente 75 por cento do T3 presente no soro, a partir do T4 circulante; as desiodases do tipo II, por outro lado, geram T3 principalmente para os tecidos nos quais säo expressas. Os efeitos biológicos dos hormônios tiroideanos säo desencadeados por meio da sua interaçäo com receptores nucleares que se apresentam em regiöes específicas do DNA, o que determina a ativaçäo ou inibiçäo de seus genes-alvo e o controle da síntese de proteínas específicas. Outras ações dos hormônios tiroideanos säo rapidamente desencadeadas (segundos/minutos), o que sugere o envolvimento de mecanismos näo genômicos nos efeitos observados.

Role of thyroid hormone in the control of growth hormone gene expression

Growth hormone (GH) gene expression was examined in male Wistar rats (200 g) subjected to different manipulations of thyroid status. Thyroidectomy followed by 10 days of treatment with 0.03 methimazole added to drinking water caused a marked decrease in GH mRNA levels estimated by Northern Blot analysis. T3 administration (100 micrograms/100 g body weight, ip, twice daily) to euthyroid rats for one week caused a substantial increase in GH mRNA levels. In another set of experiments, thyroidectomized methimazole-treated rats were killed at different times after a single T3 injection (100 micrograms/100 g body weight, ip). T3 induced a prompt response in GH gene expression by 15 min that reached a maximum after 1 h, remaining so up to 4 h. We conclude that in the rat, GH gene expression is highly dependent on thyroid hormones. Because of the rapidity of the response, the effect is probably mediated by a transcriptional mechanism.

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