O hormônio tireoidiano (HT) participa do controle de funções essenciais do organismo. A maioriados seus efeitos é mediada pela modulação da transcrição gênica e se manifesta em um período longo o suficiente para permitir a transcrição de genes específicos. Por outro lado, são crescentes na literatura as evidências de que o HT também promove efeitos que ocorrem em um curto espaço de tempo e que se manifestam mesmo na presença de inibidores da transcrição gênica. O GLUT4 é o principal transportador de glicose presente no músculo esquelético, no cardíaco e no tecido adiposo. O seu processo de translocação e inserção na membrana plasmática resulta da ativação de vias de sinalização que ocorre a partir da interação da insulina com seus receptores de membrana. No músculo esquelético e cardíaco, uma segunda via que aciona o mecanismo de translocação do GLUT4 envolve a ativação da AMPK, processo desencadeado pela contração muscular. O presente estudo teve como objetivo avaliar: (i) no modelo in vivo (ratos Wistar), se o T3 e o T4 provocam agudamente a translocação do GLUT4 para a membrana plasmática; (ii) no modelo in vitro (células musculares L6 e adipócitos 3T3-L1), se o T3 e o T4 provocam o efeito descrito acima; e (iii) se esse efeito ocorre por ativação das vias de sinalização da insulina e/ou da contração muscular. Nossos estudos in vivo demonstram que a administração de T3 rapidamente aumentou o conteúdo de GLUT4 na fração correspondente à membrana plasmática no músculo esquelético e no tecido adiposo. No entanto, essa ação foi independente da ativação da PI3-K e da AMPK. Os estudos in vitro, mostraram que o T3 promove, rapidamente, um aumento na captação de glicose nas células L6 sem, contudo, alterar o conteúdo de GLUT4 presente na membrana. Esses resultados sugerem que essa ação do T3 ocorra devido a ativação do GLUT4 já presente na membrana ou devido a algum processo independente dessa proteína. Nossos resultados demonstram que ao lado das suas reconhecidas ações genômicas, o HT atua por mecanismos não genômicos regulando a translocação do GLUT4. Além disso, sugerem fortemente que o T3 participe, também por mecanismos não genômicos, do processo de ativação do GLUT4 já inserido na membrana. / The thyroid hormone (TH) participates in the control of essential functions of the organism. Most of its effects are mediated by modulation of gene transcription and take place over a long enough period of time to allow the transcription of specific genes. On the other hand, evidence that TH also promotes the effects that occur in a short period of time and which manifest even in the presence of inhibitors of gene transcription have been increasingly found in literature. GLUT4 is the main transporter of glucose in skeletal muscle, the heart and adipose tissue. Its translocation and insertion in the plasma membrane result from the activation of signaling pathways triggered by the interaction of insulin with membrane receptors. In skeletal muscle and the heart, a second pathway that activates the mechanism of GLUT4 translocation involves the activation of AMPK, a process triggered by muscle contraction. This study aimed at evaluating: (i) in the in vivo model (Wistar rats), if T3 and T4 acutely cause translocation of GLUT4 to the plasma membrane, (ii) in the in vitro model (L6 muscle cells and adipocytes 3T3 -L1), if T3 and T4 cause the effect described above; and (iii) whether this effect occurs by activation of the signaling pathways of insulin and/or muscle contraction. Our in vivo studies demonstrate that administration of T3 rapidly increased the amount of GLUT4 in the fraction corresponding to the plasma membrane in skeletal muscle and adipose tissue. However, this action did not depend on the activation of PI3-K and AMPK. In vitro studies showed that T3 quickly increases the glucose uptake in L6 cells, but without changing the amount of GLUT4 present in the membrane. These results suggest that this action of T3 occurs due to activation of GLUT4 already present in the membrane or due to some process which does not depend on this protein. Our results demonstrate that other than its known genomic actions, TH acts through nongenomic mechanisms regulating GLUT4 translocation. In addition, they strongly suggest that T3 participates, also through non-genomic mechanisms, in the activation process of GLUT4 already inserted in the membrane.

O hormônio tireoidiano (HT) participa do controle de funções essenciais do organismo. A maioriados seus efeitos é mediada pela modulação da transcrição gênica e se manifesta em um período longo o suficiente para permitir a transcrição de genes específicos. Por outro lado, são crescentes na literatura as evidências de que o HT também promove efeitos que ocorrem em um curto espaço de tempo e que se manifestam mesmo na presença de inibidores da transcrição gênica. O GLUT4 é o principal transportador de glicose presente no músculo esquelético, no cardíaco e no tecido adiposo. O seu processo de translocação e inserção na membrana plasmática resulta da ativação de vias de sinalização que ocorre a partir da interação da insulina com seus receptores de membrana. No músculo esquelético e cardíaco, uma segunda via que aciona o mecanismo de translocação do GLUT4 envolve a ativação da AMPK, processo desencadeado pela contração muscular. O presente estudo teve como objetivo avaliar: (i) no modelo in vivo (ratos Wistar), se o T3 e o T4 provocam agudamente a translocação do GLUT4 para a membrana plasmática; (ii) no modelo in vitro (células musculares L6 e adipócitos 3T3-L1), se o T3 e o T4 provocam o efeito descrito acima; e (iii) se esse efeito ocorre por ativação das vias de sinalização da insulina e/ou da contração muscular. Nossos estudos in vivo demonstram que a administração de T3 rapidamente aumentou o conteúdo de GLUT4 na fração correspondente à membrana plasmática no músculo esquelético e no tecido adiposo. No entanto, essa ação foi independente da ativação da PI3-K e da AMPK. Os estudos in vitro, mostraram que o T3 promove, rapidamente, um aumento na captação de glicose nas células L6 sem, contudo, alterar o conteúdo de GLUT4 presente na membrana. Esses resultados sugerem que essa ação do T3 ocorra devido a ativação do GLUT4 já presente na membrana ou devido a algum processo independente dessa proteína. Nossos resultados demonstram que ao lado das suas reconhecidas ações genômicas, o HT atua por mecanismos não genômicos regulando a translocação do GLUT4. Além disso, sugerem fortemente que o T3 participe, também por mecanismos não genômicos, do processo de ativação do GLUT4 já inserido na membrana. / The thyroid hormone (TH) participates in the control of essential functions of the organism. Most of its effects are mediated by modulation of gene transcription and take place over a long enough period of time to allow the transcription of specific genes. On the other hand, evidence that TH also promotes the effects that occur in a short period of time and which manifest even in the presence of inhibitors of gene transcription have been increasingly found in literature. GLUT4 is the main transporter of glucose in skeletal muscle, the heart and adipose tissue. Its translocation and insertion in the plasma membrane result from the activation of signaling pathways triggered by the interaction of insulin with membrane receptors. In skeletal muscle and the heart, a second pathway that activates the mechanism of GLUT4 translocation involves the activation of AMPK, a process triggered by muscle contraction. This study aimed at evaluating: (i) in the in vivo model (Wistar rats), if T3 and T4 acutely cause translocation of GLUT4 to the plasma membrane, (ii) in the in vitro model (L6 muscle cells and adipocytes 3T3 -L1), if T3 and T4 cause the effect described above; and (iii) whether this effect occurs by activation of the signaling pathways of insulin and/or muscle contraction. Our in vivo studies demonstrate that administration of T3 rapidly increased the amount of GLUT4 in the fraction corresponding to the plasma membrane in skeletal muscle and adipose tissue. However, this action did not depend on the activation of PI3-K and AMPK. In vitro studies showed that T3 quickly increases the glucose uptake in L6 cells, but without changing the amount of GLUT4 present in the membrane. These results suggest that this action of T3 occurs due to activation of GLUT4 already present in the membrane or due to some process which does not depend on this protein. Our results demonstrate that other than its known genomic actions, TH acts through nongenomic mechanisms regulating GLUT4 translocation. In addition, they strongly suggest that T3 participates, also through non-genomic mechanisms, in the activation process of GLUT4 already inserted in the membrane.

Ratas adultas foram tratadas com 2.5, 5, 10, 20 e 40x a dose fisiológica de triiodotironina (T3) por 10 semanas. Houve redução, dose-dependente, da massa óssea, volume e espessura trabecular (Tb.Th), e espessura de osso cortical. Até a dose de 10xT3, houve aumento na taxa de formação óssea (BFR). Doses maiores de T3 reduziram a BFR, e a reabsorção óssea. Esses dados mostram que, até um certo grau de tireotoxicose, a osteopenia é resultado de aumento da formação e reabsorção ósseas, com predomínio da última. Em graus mais elevados, a osteopenia é causada por redução no remodelamento ósseo, com predomínio da atividade reabsortiva. Em seguida, comparamos os efeitos do T3 e GC-1, um tireomimético seletivo pelo receptor b de T3 (TRb), no osso de camundongos fêmeas adultas. Na tíbia, o T3 reduziu a resistência, rigidez e resiliência, enquanto o GC-1 aumentou esses parâmetros e a Tb.Th, o que mostra que o GC-1 melhora a qualidade óssea. Considerando-se a seletividade do GC-1 pelo TRb, esses achados sugerem que o TRb medeia predominantemente ações positivas do T3 no osso. / Adult rats were treated with 2.5, 5, 10, 20 and 40x the physiological dose of triiodothyronine (T3) for 10 weeks. There was a dose-dependent reduction in bone mass, trabecular volume and thickness (Tb.Th), and cortical thickness. Up to 10xT3, there was an increase in the bone formation rate (BFR). Higher doses of T3 decreased BFR and bone resorption. These data show that, up to a certain degree of thyrotoxicosis, osteopenia is the result of an increase in bone formation and resorption, with a prevalence of resorption. In more severe thyrotoxicosis, the osteopenia is caused by a reduction in bone remodeling, with a predominance of bone resorption. Then, we compared the effects of T3 and GC-1, a thyromimetic that is selective for T3 receptor b (TRb), on bone of adult female mice. T3 treatment decreased tibial resistance, stiffness and resilience, while GC-1 increase these parameters and Tb.Th, showing that GC-1 improves bone quality. Considering the selectiveness of GC-1 for TRb, these findings suggest that TRb mediates mainly positive actions of T3 in the bone.

Ratas adultas foram tratadas com 2.5, 5, 10, 20 e 40x a dose fisiológica de triiodotironina (T3) por 10 semanas. Houve redução, dose-dependente, da massa óssea, volume e espessura trabecular (Tb.Th), e espessura de osso cortical. Até a dose de 10xT3, houve aumento na taxa de formação óssea (BFR). Doses maiores de T3 reduziram a BFR, e a reabsorção óssea. Esses dados mostram que, até um certo grau de tireotoxicose, a osteopenia é resultado de aumento da formação e reabsorção ósseas, com predomínio da última. Em graus mais elevados, a osteopenia é causada por redução no remodelamento ósseo, com predomínio da atividade reabsortiva. Em seguida, comparamos os efeitos do T3 e GC-1, um tireomimético seletivo pelo receptor b de T3 (TRb), no osso de camundongos fêmeas adultas. Na tíbia, o T3 reduziu a resistência, rigidez e resiliência, enquanto o GC-1 aumentou esses parâmetros e a Tb.Th, o que mostra que o GC-1 melhora a qualidade óssea. Considerando-se a seletividade do GC-1 pelo TRb, esses achados sugerem que o TRb medeia predominantemente ações positivas do T3 no osso. / Adult rats were treated with 2.5, 5, 10, 20 and 40x the physiological dose of triiodothyronine (T3) for 10 weeks. There was a dose-dependent reduction in bone mass, trabecular volume and thickness (Tb.Th), and cortical thickness. Up to 10xT3, there was an increase in the bone formation rate (BFR). Higher doses of T3 decreased BFR and bone resorption. These data show that, up to a certain degree of thyrotoxicosis, osteopenia is the result of an increase in bone formation and resorption, with a prevalence of resorption. In more severe thyrotoxicosis, the osteopenia is caused by a reduction in bone remodeling, with a predominance of bone resorption. Then, we compared the effects of T3 and GC-1, a thyromimetic that is selective for T3 receptor b (TRb), on bone of adult female mice. T3 treatment decreased tibial resistance, stiffness and resilience, while GC-1 increase these parameters and Tb.Th, showing that GC-1 improves bone quality. Considering the selectiveness of GC-1 for TRb, these findings suggest that TRb mediates mainly positive actions of T3 in the bone.