INTRODUÇÃO

As ações dos hormônios tireoidianos (HTs) são especialmente importantes durante o desenvolvimento, pois regulam o crescimento e a maturação de vários órgãos e tecidos durante a vida fetal e neonatal.^(1,2) Muitos tecidos são regulados pelo HTs até seu desenvolvimento completo, incluindo ações em grupos de genes envolvidos no processo de diferenciação. Assim como outros tecidos, o tecido adiposo (TA) é um importante alvo para os HTs.⁽³⁾ Isso porque é especializado no transporte, na síntese, no armazenamento e na mobilização de lipídios. Sua função principal é o armazenamento de energia sob forma de triglicérides, o que constitui um reservatório de energia a ser usada em tempos de privação calórica.⁽⁴⁾ O TA é o maior órgão do sistema endócrino de todo o corpo, secretando hormônios, quimiocinas e adipocinas, que são importantes reguladores parácrinos/ endócrinos.⁽⁵⁾

Os HTs, principalmente a triiodotironina (T3), modulam a proliferação e a diferenciação dos adipócitos⁽⁶⁾ e estão envolvidos nos processos celulares, como transdução de sinal, apoptose e resposta inflamatória.

A leptina e a adiponectina são adipocinas sintetizadas e secretadas pelo TA. A leptina atua principalmente no sistema nervoso central, exercendo efeito anorexígeno, estimulando o gasto energético.⁽⁷⁾ A adiponectina está envolvida em importantes efeitos metabólicos, como estimulação da oxidação de ácidos graxos, redução da gliconeogênese e aumento da termogênese.^(8-11)

Seres humanos obesos têm níveis de leptina séricas elevados. As concentrações de leptina são diretamente proporcionais à massa de gordura corporal, mais especificamente ao volume dos adipócitos.^(12,13) Em relação aos HTs, há indícios de que a obesidade humana está normalmente associada com o aumento do hormônio estimulante da tireoide (TSH) e os níveis de T3.^(14,15) Como em ratos, os estudos com seres humanos chegaram a resultados controversos sobre o efeito dos HTs sobre as concentrações de leptina. Em indivíduos com hipotireoidismo, a leptina foi encontrada aumentada,^(16,17) diminuída^(18,19) ou inalterada,^(20,21) quando comparada à de indivíduos eutireoideos. Os mesmos resultados controversos são encontrados em estudos com indivíduos com hipertireoidismo.^(16-22)

A administração de T3 em ratos com hipotireoidismo diminuiu a expressão do RNA mensageiro (mRNA) da leptina no TA e dos níveis circulantes de leptina.⁽²³⁾ No entanto, em outros estudos, os HTs aumentam a leptina em adipócitos diferenciados de células 3T3-L1.⁽²⁴⁾ Estudos em humanos não mostraram evidência conclusiva sobre a relação entre HTs e os níveis de leptina.^(25,26)

A adiponectina compartilha algumas ações fisiológicas dos HTs, como a redução de gordura corporal, pelo aumento da termogênese, e na oxidação lipídica.⁽²⁷⁾

A interação entre HTs e concentração de adiponectina ainda não está definida. Alguns estudos sugerem que a função tireoidiana exerça influência sobre seus níveis séricos. Alguns autores relataram que a concentração dessa adipocina apresentou-se mais elevada no hipertireoidismo, em relação ao hipotireoidismo em pacientes com doença de Graves⁽²⁸⁾ e ao eutiroidismo em pacientes com doença de Basedow.⁽²⁹⁾

Estudos sobre uma possível relação entre adiponectina e desvios do metabolismo lipídico, associada à disfunção da tireoide, são escassos. Pacientes com hipertireoidismo tiveram aumento de peso corporal, índice de colesterol e massa corporal após o controle da tireotoxicose. Depois de ajustar os níveis de adiponectina para o índice de massa corporal, nenhuma mudança significativa foi observada em pacientes com hiper e hipotireoidismo, sugerindo que os HTs desempenham um pequeno papel na modulação dos níveis de adiponectina.⁽³⁰⁾

Os HTs agem aumentando a taxa metabólica e o consumo de oxigênio, regulando a produção de calor e o suprimento de energia; a leptina e a adiponectina estão envolvidas na regulação do balanço energético.⁽³¹⁾

Resultados conflitantes podem ser explicados pela existência de muitos fatores que influenciam nos níveis de leptina, adiponectina e HTs, e mais estudos são necessários para entender completamente a relação entre leptina, adiponectina e HTs.

Os papéis biológicos dos HTs, da leptina e da adiponectina se entrecruzam na regulação do gasto energético, buscando, com isso, uma maneira de estudar a resposta do TA ao T3 sem a interferência de fatores sistêmicos. Desse modo, foram avaliados os efeitos de diferentes doses de T3 em diferentes tempos sobre os níveis de expressão gênica de leptina e adiponectina in vitro, em células 3T3-L1 diferenciadas em adipócitos. Ambas as adipocinas são moduladas pelo T3 em curto ou longo período de tempo, aumentando ou diminuindo, conforme a dose desse hormônio.

Nosso estudo pretendeu demonstrar que doses fisiológicas de T3 agem diminuindo a expressão gênica de adiponectina e aumentando a de leptina. Por outro lado, doses suprafisiológicas de T3 agem em tempos mais longos, aumentando a concentração de leptina e diminuindo a de adiponectina. Nossos resultados comprovaram a ação do T3 no TA em dose fisiológica e permitiram novos estudos para o uso da T3 no tratamento de pacientes obesos. Como a literatura demonstra, após a perda de 5 a 10% de peso, a perda ponderal é mais difícil,⁽³²⁾ e o paciente apresenta níveis séricos baixos de T3.⁽³³⁾ Os nossos achados, desse modo, justificariam a administração de doses fisiológicas do hormônio nesse momento de tratamento.

OBJETIVO

Examinar o efeito de diferentes doses de triiodotironina sobre a expressão gênica das adipocinas leptina e adiponectina, em diferentes períodos de tempo, além de avaliar a diferença de expressão entre as duas adipocinas em cada grupo.

MÉTODOS

RESULTADOS

Cultura de células 3T3-L1 e diferenciação

A figura 1A mostra as células 3T3-L1 antes da diferenciação. Na presença da solução de diferenciação (insulina, dexametasona e IBMX), os pré-adipócitos atingiram a morfologia de adipócitos maduros (Figuras 1B e 1C), com características primárias, incluindo um grande número de gotículas lipídicas citoplasmáticas. A coloração com Oil Red O evidenciou as gotículas lipídicas com marcação vermelha (Figura 1C).

Figura 1 Células 3T3-L1 antes e após a diferenciação em adipócitos. (A) Células não diferenciadas. (B) Células após 10 dias de diferenciação. (C) Células coradas com Oil Red O após 10 dias de diferenciação. As setas mostram o adipócito com gotículas lipídicas citoplasmáticas 

Diferentes doses de triiodotironina suprimem os níveis de mRNA de leptina em 0,5 e 6 horas, porém dose suprafisiológica eleva os níveis em 24 horas

A figura 2 mostra a modulação dos níveis de mRNA de leptina em adipócitos, 3T3-L1, na ausência (C) ou presença do T3 (F, SI e SII, respectivamente) em diferentes períodos de tempo (0,5, 6 e 24 horas) por RT-PCR.

Figura 2 Influência de diferentes doses de triiodotironina na expressão gênica de leptina em 0,5 hora (A), 6 horas (B) e 24 horas (C). Dados expressos em média±desvio padrão. Foi utilizada a análise de variância, complementada por teste de Tukey. Uso de mesmas letras representam p>0,05; letras diferentes representam p<0,05. Comparações dos Grupos F, SI ou SII x C, e F x SI; F x SII; SI x SII. n=3 para cada tratamento. C: Controle; F: dose de 10nM de triiodotironina; SI: dose de 100nM de triiodotironina; SII: dose de 1000nM de triiodotironina 

A figura 2A mostra a supressão dos níveis de mRNA de leptina pelo T3 a partir de 0,5 hora em SII em relação aos Grupos C, F e SI. Em 6 horas de incubação, observou-se a diminuição de mRNA de leptina em todos os grupos tratados e essa supressão acentuou-se em SII, em relação a F e SI (Figura 2B). Para 24 horas de incubação, houve aumento de leptina em F, SI e SII em relação ao C, sendo possível observar que ocorreu aumento em SI mais evidente que em F ou SII (Figura 2C).

T3 modula os níveis de mRNA de adiponectina a partir de 0,5 hora em diferentes doses

A figura 3 mostra a modulação dos níveis de mRNA de adiponectina em adipócitos, 3T3-L1, na ausência (C) e presença do T3 (F, SI e SII, respectivamente) em diferentes períodos de tempo (0,5, 6 e 24 horas) por RT-PCR. Em 0,5 hora, verificaram-se a supressão da expressão de adiponectina em F e um aumento em SI em relação ao C (Figura 3A). Em 6 horas de incubação, a expressão gênica de adiponectina foi diminuída por todas as doses administradas (F, SI e SII) em relação a ausência de tratamento (Figura 3B). A adiponectina em 24 horas retornou aos níveis do Grupo C nos Grupos F e SII, e esteve aumentada em SI (Figura 3C).

Figura 3 Influência de diferentes doses de triiodotironina na expressão gênica de adiponectina em 0,5 hora (A), 6 horas (B) e 24 horas (C). Dados expressos em média±desvio-padrão. Foi utilizada a análise de variância, complementada por teste de Tukey. Uso de mesmas letras representam p>0,05; letras diferentes representam p<0,05. Comparações dos Grupos F, SI ou SII x C e F x SI; F x SII; SI x SII. n=3 para cada tratamento. C: controle; F: dose de 10nM de triiodotironina; SI: dose de 100nM de triiodotironina; SII: dose de 1000 nM de triiodotironina 

DISCUSSÃO

A leptina e a adiponectina diferem de quase todas as outras adipocinas, pois são secretadas exclusivamente pelos adipócitos. Embora os detalhes de todos os fatores que regulam sua síntese, secreção e clearance permaneçam incompletos, os níveis de leptina no plasma aumentam proporcionalmente com a massa de gordura, enquanto que os níveis de adiponectina diminuem com o ganho de peso.⁽³⁶⁾ A leptina e a adponectina estão envolvidas na regulação do balanço energético, assim como os HTs.⁽³¹⁾

Verificamos que a adiponectina teve expressão mais elevada que a leptina em adipócitos 3T3-L1, independemente da presença ou da ausência do T3. Esse resultado pode ser explicado pelo fato de os adipócitos 3T3-L1, neste estudo, não representarem um estado de obesidade. A obesidade tem por base um processo inflamatório iniciado com o aumento das reservas de TA, com hipertrofia e hiperplasia desse tecido, que levam à produção de várias moléculas pró-inflamatórias, tanto pelos próprios adipócitos como pela matriz extracelular que o envolve, que, por sua vez, levam ao desenvolvimento de um processo inflamatório sistêmico de baixo grau.⁽³⁷⁾ Na obesidade, também está aumentada a produção de leptina,^(38,39) havendo um decréscimo da expressão de adiponectina e, consequentemente, de suas propriedades anti-inflamatórias, antiaterogênicas e de promoção da sensibilidade à insulina.^(40,41)

Alguns estudos encontraram correlação negativa entre a leptina e HTs,^(42,43) enquanto outros encontram associação.⁽⁴⁴⁾ Wang et al.⁽⁴⁵⁾ relataram que, embora a leptina e o HTs possam agir pelos mesmos caminhos para regular o metabolismo de energia, os efeitos da leptina no metabolismo não dependem da presença dos HTs. No entanto, a leptina e HTs podem partilhar alguns locais de ação, podendo, assim, agir de forma aditiva.

Nossos achados vão de encontro com os de Yoshida et al.,⁽²⁴⁾ que constataram a modulação da leptina pelo T3 dentro de 24 horas em adipócitos 3T3-L1 em todas as doses administradas; porém nossos resultados mostraram que, a partir de 0,5 hora, o T3 já exercia efeitos sobre os níveis de mRNA desse gene, sendo suprimido por dose suprafisiológica em SII. Análises anteriores do nosso grupo demonstraram o aumento de leptina, mRNA e proteína, em 1 hora de incubação.⁽³⁴⁾ Interessantemente, em 6 horas de incubação, a leptina é suprimida pelas diferentes doses de T3 administradas aos Grupos F, SI e SII, e essa diminuição se torna mais evidente na presença da dose de 1.000nM, caracterizando a diminuição da expressão de leptina com a elevação da concentração do hormônio T3, assim como resultados obtidos em estudos de Zabrocka et al.⁽⁴³⁾ e Pinkney et al.⁽¹⁶⁾

Em estudos anteriores, demonstramos, em ratos submetidos à restrição alimentar, que a dose fisiológica de T3 (0,5µg/100g) aumentou a expressão de leptina, indicando a necessidade dessa dose de T3 para a expressão adequada de leptina em animais obesos submetidos à restrição calórica.⁽⁴⁶⁾ No entanto, animais obesos, em estado de hipertireoidismo (25µg de T3 por 100g de peso), apresentaram os níveis de leptina diminuídos, assim como os animais submetidos à restrição alimentar em mesmas condições de hipertireoidismo,⁽⁴⁷⁾ resultados que vão de encontro com os abordados neste estudo para a dose SII (1.000nM de T3) no tempo de 0,5 hora, assim como para os tratamentos realizados no período de 6 horas.

No que concerne à adiponectina, alguns estudos sugerem que a função tireoidiana exerce influência em seus níveis séricos. Alguns autores relataram que a concentração dessa adipocina apresentou-se mais elevada no hipertireoidismo, em relação ao eutireoidismo e ao hipotireoidismo,^(28,29) dados que corroboram os do nosso estudo, no qual o T3 tem ação sobre os níveis de adiponectina a partir de 0,5 hora, aumentando os níveis desse gene em SI e diminuindo em F.

Assim como para a leptina, no tempo de 6 horas, ocorreu a supressão da adiponectina por todas as doses administradas e, em 24 horas, os níveis retornaram aos valores do C ou superam seus níveis, como no Grupo SI. Fasshauer et al.,⁽⁴⁸⁾ em seus estudos utilizando o mesmo modelo experimental, não observaram alteração dos níveis de adiponectina em 16 horas de incubação com a mesma dose administrada ao nosso Grupo SII, o que demonstra que, no decorrer do tempo, o T3 sofre oscilações em sua ação.

Nossos resultados corroboram os de Saito et al.⁽²⁹⁾ e Yaturu et al.⁽²⁸⁾ A adiponectina se encontrou aumentada nos grupos que receberam as doses suprafisiológicas de T3, mimetizando o hipertireoidismo. Cabanelas et al.⁽⁴⁹⁾ concluíram, em seu estudo, que os HTs regulam a expressão de mRNA de adiponectina de forma tecido-específica, sem alterar sua secreção no TA branco.

Estudos realizados anteriormente por nosso grupo demonstraram que animais obesos tinham adiponectina sérica e mRNA do TA diminuídos, e leptina aumentada, quando comparados com o controle, e que a administração de T3 suprafisiológico (25µg/100g), de maneira interessante, diminuiu a massa de gordura corporal, bem como os níveis de adiponectina e leptina sérica, e o mRNA.⁽⁵⁰⁾ No entanto, em contraste, estudo experimental de ratos com hipertireoidismo mostrou aumento importante de adiponectina no soro.⁽⁵¹⁾ Com os achados do presente estudo in vitro, observou-se que o aumento ou a diminuição da expressão de leptina ou adiponectina pelo T3 dependem da dose e do tempo.

Os resultados apresentados são importantes para a compreensão da dose de T3 (fisiológica ou suprafisiológica) e em que tempo a modulação das adipocinas, leptina e adiponectina é iniciada por esse hormônio em adipócitos maduros. Assim, é possível ambicionar posteriores estudos do tratamento da obesidade com análogos do HTs, visto que este modula a expressão dos genes estudados.

CONCLUSÃO

Nossos resultados demonstraram ações rápidas do triiodotironina sobre a expressão da leptina e da adiponectina, iniciando em 0,5 hora na dose de 1.000nM, para leptina, e na dose de 100nM, para a adiponectina. A triiodotironina estimulou ou inibiu a expressão de adipocinas em adipócitos em diferentes tempos e doses, o que pode ser útil para auxiliar no tratamento da obesidade, levando em consideração que, nessa situação, a leptina está aumentada e a adiponectina, diminuída.