Caracterização in vivo dos efeitos químicos desreguladores endócrinos via camundongo indicador de ação do hormônio tireoidiano

A sinalização do hormônio tireoidiano (HT) é um regulador fundamental do metabolismo celular, essencial para o desenvolvimento normal e ótima função tecidual na idade adulta¹. Dentro dos tecidos, a ação dos HT é finamente controlada por uma complexa maquinaria molecular, permitindo a manutenção tecido-específica dos níveis locais de HT. Essa autonomia dos diferentes tecidos em relação aos níveis de HT circulantes é de grande importância ^2,3,4.

Numerosos produtos químicos têm o potencial de interromper as funções endócrinas e são encontrados no ambiente como poluentes. É uma preocupação crescente que essas moléculas possam entrar na cadeia alimentar por meio de águas residuárias e da produção agrícola, impactando a saúde do gado e do ser humano ^5,6,7.

Um dos desafios significativos na abordagem dessa questão é o grande número de compostos envolvidos, incluindo moléculas autorizadas e já proibidas, mas ainda persistentemente presentes. Nos últimos anos, esforços substanciais têm sido feitos para desenvolver sistemas de teste para triagem e identificação do potencial disruptivo de vários produtos químicos 8,9,10,11. Embora esses métodos se destaquem na triagem de alto rendimento de milhares de compostos e na identificação de ameaças potenciais, uma análise detalhada dos efeitos in vivo específicos dessas moléculas é essencial para estabelecer os perigos da exposição humana. Assim, uma abordagem multifacetada é necessária ao estudar e caracterizar produtos químicos desreguladores endócrinos (EDCs).

No contexto da regulação do HT, a compreensão das consequências tecido-específicas da exposição ao EDC requer a quantificação da ação local do HT. Embora vários modelos in vivo tenham sido desenvolvidos para esse fim, a maioria utiliza marcadores endógenos como medida de saída. Apesar de fisiológicos, esses marcadores estão sujeitos a inúmeros mecanismos regulatórios, diretos e indiretos, tornando sua interpretação mais desafiadora. Portanto, caracterizar os efeitos da EDC na regulação dos HT em nível tecidual permanece um desafio significativo^12,13.

Para enfrentar os desafios de medir a sinalização de HT tecido-específica, o modelo de camundongo Thyroid Hormone Action Indicator (THAI) foi recentemente desenvolvido. Este modelo permite quantificar especificamente as mudanças na ação local dos HT em condições endógenas. Um transgene da luciferase foi introduzido no genoma de camundongos, que é altamente sensível à regulação pela ação do HT¹⁴. Esse modelo tem demonstrado efetividade em responder a diversas questões de pesquisa que requerem a quantificação de alterações na sinalização tecidual local dos HT14,15,16,17,18.

O reconhecimento de um uso potencial do modelo THAI é caracterizar os efeitos tecido-específicos dos EDCs na sinalização de HT. Recentemente, o modelo foi empregado com sucesso para investigar os efeitos tecido-específicos do tetrabromobisfenol A e do diclazuril na sinalização de HT¹⁵. Aqui, protocolos basais são apresentados para a utilização de técnicas de imagem in vivo no modelo THAI como um sistema de teste para caracterizar EDCs que interrompem a função do HT. Este método aproveita a natureza bioluminescente da reação luciferina-luciferase. Essencialmente, a enzima luciferase transgenicamente expressa catalisa a oxidação da luciferina administrada, gerando luz luminescente proporcional à quantidade de luciferase no tecido (Figura 1). Consequentemente, a resposta biológica medida é a atividade da luciferase, que foi validada como uma medida adequada da ação local da HT¹⁴. Enquanto o modelo THAI é aplicável para quantificar a ação dos HT em praticamente todos os tecidos, os exames de imagem in vivo concentram-se principalmente na ação dos HT no intestino delgado (imagem ventral) e no tecido adiposo marrom interescapular (BAT, imagem dorsal)¹⁴.

Uma vantagem significativa da técnica de imagem in vivo é que ela elimina a necessidade de sacrificar animais para medições. Isso permite que os pesquisadores projetem experimentos longitudinais e de acompanhamento como estudos autocontrolados, reduzindo o viés entre os sujeitos e o número de animais utilizados. Esse aspecto é particularmente crucial na caracterização do EDC, e a resistência e a versatilidade do método para esse fim já foram demonstradas^{anteriormente 14,15}.