The multiple effects of thyroid disorders on bone and mineral metabolism / Os múltiplos efeitos das disfunções tireoidianas sobre o metabolismo osteomineral

Differently from most hormones, which commonly are specialized molecules able to influence other cells, tissues and systems, thyroid hormones (TH) are pleiotropic peptides, whose primordial function is difficult to identify. The complex action of TH on human economy can be easily witnessed by examining the diverse consequences of TH excess and deficiency during development and after maturity. In particular, different manifestations in bone modeling and remodeling reflect the circumstantial consequences of thyroid disturbances, which are age dependent. While hyperthyroidism during childhood enhances bone mineralization and accelerates epiphyseal maturation, in adults it induces bone loss by predominant activation of osteoclast activity. Furthermore, the syndrome of TH resistance is a multifaceted condition in which different sites exhibit signs of hormone excess or deficiency depending on the configuration of the TH receptor isoform. The investigation of the impact of TH resistance on the skeleton still remains to be elucidated. We present here a thorough review of the action of TH on bone and of the impact of thyroid disorders, including hyper- and hypothyroidism and the syndrome of TH resistance, on the skeleton.

Diferentemente da maioria dos hormônios, que usualmente são moléculas especializadas capazes de influenciar outras células, tecidos e sistemas, os hormônios da tireoide (HT) são peptídeos pleiotrópicos, cuja função primordial é difícil de identificar. A ação complexa dos HT na fisiologia humana pode ser facilmente reconhecida ao observar as diversas consequências do excesso e da deficiência de HT durante e após o pleno desenvolvimento. Em particular as diferentes manifestações na modelação e remodelação óssea refletem que as consequências esqueléticas das disfunções tireoidianas dependem das circunstâncias e variam com a idade. Enquanto o hipertireoidismo durante a infância aumenta a mineralização óssea e acelera a maturação epifisária, em adultos induz a perda óssea pela ativação predominante da ação osteoclástica. Além disso, a síndrome de resistência ao HT é uma condição multifacetada na qual diferentes tecidos apresentam sinais de excesso ou deficiência hormonal, dependendo da predominância da expressão das diversas isoformas do receptor de HT. O impacto da resistência ao HT sobre o esqueleto ainda é motivo de investigação. Apresentamos aqui uma revisão abrangente sobre as ações ósseas dos HT e o impacto no esqueleto dos distúrbios da tireoide, incluindo hipo e hipertireoidismo e síndrome de resistência ao HT.

Síndrome de resistência ao hormônio tireoidiano e dominância negativa: revisão de literatura / Thyroid resistance hormone syndrome and negative dominance: a review of literature

A síndrome de resistência ao hormônio tireoidiano é doença genética, caracterizada pela resposta reduzida dos tecidos-alvo ao hormônio tireoidiano. É autossômica dominante, causada, na maioria das vezes, por mutações na isoforma beta do receptor de hormônio tireoidiano (TR?). Os pacientes com a síndrome apresentam níveis séricos elevados de tiroxina livre (T4) e tri-iodotironina livre (T3) associados a feedback negativo anormal na regulação do hormônio estimulador da tireoide (TSH) e do hormônio liberador de TSH (TRH). Por essa razão, os níveis do hormônioestimulador estão pouco aumentados ou inapropriadamente normais. O diagnóstico final é feito pelo sequenciamento do gene da isoforma beta do receptor de hormônio tireoidiano. Os indivíduos afetados são, na maioriadas vezes, heterozigotos com mutações no gene TR?. Na fisiopatogenia da doença, tem sido descrito que o gene mutado inibe a função do gene normal, em um fenômeno conhecido como dominância negativa que, por sua vez, ocorre nos genes regulados negativamente e positivamente pelo hormônio tireoidiano. O mecanismo molecular da dominância negativa envolve: (1) competição da ligação do receptor mutante ao DNA, (2) dimerização do receptor mutante com o receptor do retinoide X ou com o receptor normal e (3) interação do receptor mutado com correguladores,o que acarreta em falha da regulação transcricional pelo hormônio tireoidiano. A intensidade da síndrome de resistência ao hormônio tireoidiano depende, então, em parte, do nível de expressão do receptor mutado e do tipo de mutação.

Thyroid resistance hormone syndrome is a genetic disease characterized by a reduced responsiveness of target tissues to thyroid hormone. Such patients show persistent elevation of circulating free thyroxine (T4) and free triiodothyronine (T3) levels associated with nonsuppressed serum thyrotropin (TSH). Inheritance is autosomal dominant and mutations inthe TR? gene have been identified in the majority patients with the syndrome. Most patients are heterozygous, with only one mutated TR? gene. In the pathogenesis of the disease, it has been described that the TR? mutant impairs the normal function of TR wild type (TRwt), a phenomenon described as a dominant-negative effect, which occurs in positive and negative TH regulated genes. The mutant receptor diminishes TRwt function by competing with normal receptor for DNA binding, by dimerizing with retinoid X receptor or normal receptor, and also by interacting with coregulators and disrupting the transcription activity modulated by thyroid hormone.

E449X mutation in the thyroid hormone receptor β associated with autoimmune thyroid disease and severe neuropsychomotor involvement / Mutação E449X no receptor β do hormônio tireoidiano associada com doença tireoidiana auto-imune e retardo neuropscicomotor grave

OBJECTIVE: To report the clinical and molecular aspects of a patient with a diagnosis of Resistance to Thyroid Hormone (RTH) harboring the E449X mutation associated with autoimmune thyroid disease and severe neuropsychomotor retardation. METHODS: We present a case report including clinical and laboratory findings, and molecular analysis of a Brazilian patient with RTH. RESULTS: A 23-year old male presented hyperactivity disorder, attention deficit, delayed neuropsychomotor development, and goiter. Since the age of 1 year and 8 months, his mother had sought medical care for her son for the investigation of delayed neuropsychomotor development associated with irritability, aggressiveness, recurrent headache, profuse sudoresis, intermittent diarrhea, polyphagia, goiter, and low weight. Laboratory tests revealed normal TSH, increased T3, T4, antithyroglobulin and antimicrosomal antibody titers. Increasing doses of levothyroxine were prescribed, reaching 200 µg/day, without significant changes in his clinical-laboratory picture. Increasing doses of tiratricol were introduced, with a clear clinical improvement of aggressiveness, hyperactivity, tremor of the extremities, and greater weight gain. Molecular study revealed a nonsense mutation in exon 10, in which a substitution of a guanine to tyrosine in nucleotide 1345 (codon 449) generates the stop codon TAA, confirming the diagnosis of RTH. CONCLUSION: This patient has severe neuropsychomotor retardation not observed in a single previous report with the same mutation. This may reflect the lack of a genotype-phenotype correlation in affected cases with this syndrome, suggesting that genetic variability of factors other than β receptor of thyroid hormone (TRβ) might modulate the phenotype of RTH.

OBJETIVOS: Descrever aspectos clínicos e moleculares de um paciente com resistência ao hormônio tireoidiano (RHT) portador da mutação E449X associada a doença tireoideana auto-imune e retardo neuropscicomotor grave. MÉTODOS: Relatamos um caso incluindo achados clínicos, laboratoriais e análise molecular de um paciente brasileiro com RHT. RESULTADOS: Paciente masculino, 23 anos de idade, apresentou-se com distúrbio de hiperatividade, déficit de atenção, retardo no desenvolvimento neuropsicomotor e bócio. Desde 1 ano e 8 meses de idade, sua mãe procurou assistência médica para investigação do retardo do desenvolvimento neuropsicomotor associado com irritabilidade, agressividade, cefaléia recorrente, sudorese profusa, diarréia intermitente, polifagia, bócio e perda de peso. Avaliação laboratorial evidenciou TSH normal e aumento do T3, T4 e anticorpos antimicrossomal e antitireoglobulina. Doses crescentes de levotiroxina foram prescritas, máximo de 200 µg/dia, sem significativas alterações em seu quadro clínico-laboratorial. Doses crescentes de tiratricol foram introduzidas com melhora clínica evidente da agressividade, da hiperatividade, do tremor de extremidades e maior ganho de peso. O estudo molecular revelou uma mutação nonsense no éxon 10, no qual a substituição da guanina pela tirosina no nucleotídeo 1345 (códon 449) gerou um stop códon TAA, confirmando o diagnóstico da RHT. CONCLUSÃO: Este paciente tem um grave retardo neuropiscomotor não observado em um relato único anterior com a mesma mutação. Isto pode refletir a falta de relação genotipo-fenótipo nos casos afetados com esta síndrome sugerindo que a variabilidade genética de outros fatores, além do receptor do hormônio tireoidiano (HT), possa modular o fenótipo da RHT.