Os carcinomas da tireóide são as neoplasias malignas mais freqüentes do sistema endócrino. Classificam-se histologicamente em carcinomas papilar e folicular, derivados das células foliculares; carcinoma medular, derivado das células C ou parafoliculares, e carcinoma anaplásico. Os carcinomas diferenciados, papilar e folicular, representam mais do que 85% de todos os tipos histológicos. O carcinoma medular, compreende 5 a 10% e o anaplásico ou indiferenciado, 2% de todos os cânceres da tireóide. Os carcinomas diferenciados da tireóide geralmente conservam as características bioquímicas da célula folicular tireoidiana. No entanto, vários estudos têm descrito anormalidades na expressão das principais proteínas envolvidas na biossíntese dos hormônios tireoidianos, tais como o receptor do TSH, o cotransportador de Na+/I- (NIS), a tireoglobulina (Tg) e a tireoperoxidase (TPO). As iodotironinas desiodases tipo 1 (D1) e tipo 2 (D2) são enzimas responsáveis pela ativação do T4 e produção do hormônio biologicamente ativo T3 na tireóide e nos tecidos periféricos. Poucos estudos analisaram a expressão das 5’-desiodases nos carcinomas diferenciados da tireóide. Estudos prévios demonstraram que a expressão da isoenzima D2 está reduzida no carcinoma papilar e aumentada no carcinoma folicular metastático. No entanto, uma expressão variável da D1 foi descrita em amostras de carcinomas papilares, sendo que não havia uma avaliação sistemática da expressão dessa isoenzima nos carcinomas foliculares. O objetivo inicial do nosso estudo foi avaliar a expressão da D1 e da D2 nos tumores benignos e malignos da tireóide. De forma interessante, demonstramos que nos vários subtipos histológicos de carcinoma papilar, inclusive em microcarcinomas, os níveis de RNA mensageiro (RNAm) e de atividade da D1 estavam significativamente diminuídos em relação ao tecido tireoidiano normal correspondente (0,25 ± 0,24 vs. 1,09 ± 0,54 unidades arbitrárias (UA), P<0,001 e 0,08 ± 0,07 vs. 0,24 ± 0,15 pmol T4/min/mg proteína, P=0,045, respectivamente) . Por outro lado, observamos um aumento da expressão dessa enzima nos adenomas (1,9 ± 1,5 vs. 0,83 ± 0,58 UA, P= 0,028 e 2,67 ± 1,42 vs. 0,22 ± 0,06 pmol T4/min/mg proteína, P=0,044, respectivamente) e nos carcinomas foliculares (1,2 ± 0,46 vs. 0,67 ± 0,18 UA, P=0,038 e 1,20 ± 0,58 vs. 0,20 ± 0,10 pmol T4/min/mg proteína, P<0,001, respectivamente). Da mesma forma, confirmamos dados prévios sobre o aumento da atividade da D2 no carcinoma folicular metastático. A análise desses resultados permitiu concluir, originalmente, que a alteração na expressão da D1 parece ser um evento precoce e específico da desdiferenciação celular do carcinoma papilar (Souza Meyer EL et al, Clinical Endocrinology 2005;62:672-78). O interesse pelo padrão de expressão das 5’-desiodases em outros tumores humanos e pelos mecanismos ou implicações do aumento ou da diminuição das desiodases na patogênese neoplásica, determinou um estudo da literatura que foi publicado em artigo de revisão (Meyer ELS et al, Arquivos Brasileiros de Endocrinologia e Metabologia 2007;51/5:690-700). Uma observação inesperada durante as nossas pesquisas foi a presença da D2 no carcinoma medular da tireóide (CMT). A atividade da D2 em amostras de CMT estava comparável ao tecido folicular normal (0,41 ± 0,10 vs. 0,43 ± 0,41 fmol T4/min/mg proteína, P=0,913). Para descartar a possibilidade de contaminação do tecido tumoral por tecido tireoidiano normal, a investigação foi ampliada para a análise dessa enzima nas células TT, uma linhagem celular humana de CMT. Os resultados confirmaram os achados nas amostras tumorais e evidenciaram a manutenção das propriedades bioquímicas da D2, tais como a inibição pelos hormônios tireoidianos, a insensibilidade à inibição pelo propiltiouracil e a baixa Constante de Michaelis-Menten, apesar da desdiferenciação celular. Sendo assim, os nossos dados propõem uma nova perspectiva sobre o papel dos hormônios tireoidianos nas células C da tireóide (artigo submetido à publicação).

Orientador : Prof. Dr. Hans Graf / Coorientadora : Profª. Drª. Fernanda Vaisman / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Medicina Interna. Defesa : Curitiba, 15/09/2017 / Inclui referências : f. 36-39 / Resumo: Objetivo: Avaliar retrospectivamente os desfechos clínicos de pacientes com carcinoma diferenciado de tireoide de risco baixo e intermediário tratados com tiroidectomia total (TT) e não submetidos à ablação de remanescente tireoidianos (ART) e compará-los com pacientes que receberam baixa atividade de radioiodo (RAI) (30 mCi). Avaliar o comportamento da tireoglobulina (Tg) em ambos os grupos de pacientes. Material e métodos: Foram analisados 189 pacientes com câncer diferenciado de tireóide (CDT) tratados com TT seguida ou não de 30mCi de RAI para ART em dois centros de referência no Brasil. Resultados: Dos 189 pacientes, 68,8% eram de baixo risco pela classificação da American Thyroid Association (ATA), 30,6% de risco intermediário e 0,6% de alto risco. Oitenta e sete pacientes foram submetidos a ART e 102 não. Os pacientes do grupo submetido à ART tenderam a ser mais jovens e tiveram uma maior frequência de extensão extra-tireoidiana (EET). A ART não teve impacto na resposta à terapia inicial nem em pacientes de baixo (p=0,24) nem em pacientes de risco intermediário (p=0,46). Também não teve impacto no resultado final, a maioria dos pacientes apresentou-se sem evidência de doença (SED) no final do seguimento. A recorrência/persistência da doença foi encontrada em 1,2% do grupo ART e 2% em pacientes tratados apenas com TT (p=0,59). Conclusões: O estudo mostra que, em pacientes de baixo e intermediário risco, ART com 30 mCi não ofereceu benefício em relação aos pacientes não submetidos à ART, em relação à resposta à terapia inicial em cada grupo de risco analisado e também em relação à resultados a longo prazo. Uma resposta excelente ao tratamento pôde ser confirmada pelos valores iniciais e pela tendência da Tg, analisados como preditores de seguimento livre de doença. Palavras-chave: Carcinoma de tireoide - Ablação com radioiodo - Baixa atividade - Tendência tireoglobulina / Abstract: Objective: To retrospectively evaluate the outcomes of patients with low and intermediate risk thyroid carcinoma treated with total thyroidectomy (TT) and who did not undergo radioiodine remnant ablation (RRA) and to compare them to patients receiving low dose of iodine (30 mCi). To evaluate the thyroglobulin (Tg) behavior in both groups of patients. Materials and methods: A total of 189 differentiated thyroid cancer (DTC) patients treated with TT followed by 30 mCi for RRA or not followed in two references centers in Brazil were analyzed. Results: From the 189 patients, 68.8% was ATA low-risk, 30.6% intermediate and 0.6% high risk. Eighty-seven patients underwent RRA and 102 did not. The RRA groups tended to be younger and had a higher frequency of extra-thyroidal extension (ETE). RRA did not have and impact on response to initial therapy neither in low (p=0.24) nor in intermediate risk patients (p=0.46) It also had no impact on final outcome and most patients had no evidence of disease (NED) at final follow-up .Recurrence/persistence of disease was found in 1.2% of RRA group and 2% in patients treated only with TT (p=0.59). Conclusions: Our study shows that in low and intermediate-risk patients, RRA with 30 mCi seems to have no major advantage over patients who did not undergo RRA regarding response to initial therapy in each risk group and also in long term outcomes. An excellent response to treatment could be confirmed by the initial values and trend of Tg, analyzed as predictors of disease-free follow-up. Keywords: Thyroid carcinoma - Radioiodine ablation - Low activity - Trend of Thyroglobulin

Introdução: nódulos de tireoide são uma anormalidade comum podendo ser encontrados em até 70% da população com o uso de ultrassonografia de alta resolução. As características ecográficas dos nódulos são tradicionalmente utilizadas como critérios de risco para malignidade, porém sua acurácia diagnóstica é bastante variável na literatura. Objetivo: avaliar a performance diagnóstica das características ultrassonográficas para carcinoma de tireoide em nódulos não selecionados e naqueles com citologia não diagnóstica na punção aspirativa com agulha fina. Desenho do estudo: revisão sistemática e meta-análise de estudos observacionais Bases de dados: bancos de dados eletrônicos (Medline, Embase) até Julho de 2012 além de busca manual nas referências dos principais estudos, artigos de revisão e meta-análises prévias Critérios de Elegibilidade: estudos que tenham avaliado características ultrassonográficas de nódulos de tireoide e que reportem o exame histopatológico como diagnóstico final. Uma meta-análise em separado foi realizada com os estudos que incluíram apenas nódulos com citologia não diagnóstica (insatisfatória ou indeterminada). As características analisadas foram: ser sólido, hipoecogenicidade, margens irregulares, ausência de halo, presença de microcalcificações, vascularização central, ser solitário, heterogeneidade, formato mais alto do que largo e ausência de elasticidade. Resultados: 52 estudos observacionais (12786 nódulos) foram incluídos. Onze estudos avaliaram apenas nódulos com citologia não diagnóstica, compreendendo 2338 nódulos. Todas as características avaliadas foram significativamente associadas a malignidade com Razão de Chances (RC) variando de 1,78 a 35,7. Presença de microcalcificações, margens irregulares e uma formato mais alto do que largo apresentaram alta especificidade (87,8%, 83,1%, 96,6%) e Razão de Verossimilhança (RV) (3,26, 2,99, 8,07) nos nódulos não selecionados. A presença de microcalcificações foi a característica ultrassonográfica com melhor especificidade (84,4%) e RV positiva (3,01) nos nódulos com citologia não diagnóstica. A ausência de elasticidade foi a característica que, isoladamente, mostrou a melhor performance diagnóstica (sensibilidade de 87,9%, especificidade de 86,2% e RV positiva de 6,39). Conclusão: As características ultrassonográficas avaliadas, isoladamente, não fornecem informações suficientes para selecionar os pacientes que devem ser submetidos a punção aspirativa com agulha fina de tireoide. Nódulos com microcalcificações, margens irregulares, uma formato mais alto do que largo ou ausência de elasticidade demonstraram uma maior probabilidade pós teste para câncer, sugerindo que devem receber manejo mais agressivo. A elastografia é uma técnica promissora, porém mais estudos ainda são necessárias correlacionando seus resultados com o diagnóstico histopatológico, especialmente em nódulos com citologia não diagnóstica.

A doença nodular da tireóide (DNT) é um problema clínico comum, e na mawna dos casos tem etiologia benigna. O câncer de tireóide, entretanto, também pode manifestarse sob a forma de nódulos tireoidianos, e os pacientes com DNT com maior risco de malignidade devem ser identificados e encaminhados a cirurgia. A punção aspirativa com agulha fina (PAAF) é o principal método diagnóstico na avaliação da DNT, permitindo a redução do número de tireoidectomias e a duplicação do número de carcinomas nas cirurgias, mas os resultados suspeitos, insatisfatórios e os falso-negativos, por outro lado, constituem suas limitações. A ultra-sonografia (US) é um método não-invasivo que permite identificar características dos nódulos tireoidianos consideradas sugestivas de malignidade, porém o seu uso na diferenciação de nódulos malignos e benignos ainda é controverso.O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho da US na detecção de câncer na DNT, compará-lo ao obtido pela P AAF e verificar o efeito do tamanho dos nódulos no desempenho da US. Em estudo transversal, prospectivo, 80 indivíduos com DNT submetidos a tireoidectomia foram avaliados por PAAF e US. As características ultrasonográficas em combinações em paralelo resultaram em um melhor desempenho da US na detecção de câncer na DNT do que as características agrupadas e algumas isoladas. Microcalcificações, halo ausente ou incompleto, ou hipoecogenicidade resultou em sensibilidade de 81,3% e especificidade de 70,3% na detecção de câncer em nódulos tireoidianos. Esse desempenho foi semelhante ao obtido pela PAAF. Foram encontrados dados sugestivos de que a US apresente um melhor desempenho em nódulos com o maior diâmetro entre 3 e 5 cm ou com volume entre 7 e 20 cm3 . Os resultados sugerem que a US pode ser útil no diagnóstico de malignidade em nódulos tireoidianos. / Nodular thyroid disease (NTD) is a common clinicai problem and usually associated a benign etiology. However thyroid cancer may also present as a thyroid nodule therefore it should be identified and treated surgically. Fine needle aspiration biopsy (FNAB) is the principal diagnostic method to identified the malignant etiology of thyroid nodules but it has limitations such as 'suspicious' diagnostic results, insufficient material for diagnosis and false-negative results. Thyroid ultrasound (US) is a non-invasive method that may identify certain nodular features that may be related to a malignant etiology but its role for this purpose remains controversial. The aim of the present study was to evaluate the US performance to predict cancer in NTD, to compare it to the FNAB performance, and to assess the size of nodules effect in the US performance. In a transversal, prospective study, 80 patients with NTD that were sent to surgery were evaluated by both FNAB and US of the thyroid gland. The presence of microcalcifications, partial or completely absent halo and hypoecogeniety were the US aspects that analyzyd in parallel combinations, resulted in better performance to detect cancer in NTD than clustering and some isolated characteristics. These US features yield a sensitivity of 81.3% and a specificity of 70.3% in the detection of cancer in thyroid nodules. This US performance was similar to the one of FNAB. The data suggest that thyroid US performs better in nodules measuring 3 to 5 cm in its greater diameter or whose volume were between 7 and 20 cm3 . Our data also suggest that thyroid US may be useful to identify malignant thyroid nodules.

Thyroid carcinoma is the most common endocrine malignant neoplasia. Differentiated thyroid carcinomas (DTC), represent more than 90% of all thyroid carcinomas and comprise the papillary (PTC) and follicular thyroid carcinomas (FTC) subtypes. Anaplastic thyroid carcinoma (ATC) corresponds to less than 5% of all thyroid tumors. The etiology of DTC is not fully understood. Several genetic events have been implicated on differentiated thyroid tumorigenesis. Point mutations in BRAF and RAS genes and RET/PTC rearrangements are observed in about 70% of PTC cases. Follicular carcinomas commonly harbor RAS mutations and PAX8-PPARJ rearrangements. Anaplastic carcinomas may harbor a wide set of genetic alterations, as in genes encoding effectors in the mitogen-activated protein kinase (MAPK), phosphatidylinositol 3-kinases (PI3K) and G-Catenin signaling pathways. These distinct genetic alterations are able to activate constitutively several signaling pathways as MAPK, PI3K and G-Catenin, which have been implicated on thyroid cancer development and progression. In this context, the evaluation of the specific oncogenes, as well as the knowledge of their effects on thyroid carcinomas can provide important information about the disease presentation, prognosis and therapy, through the development of specific tyrosine kinase targets. Particularly in this review, we explore the main genetic alterations observed in follicular cell-derived thyroid carcinomas as well as the molecular mechanisms involved in thyroid tumors development and progression.

Os carcinomas da tireóide são as neoplasias malignas mais freqüentes do sistema endócrino. Classificam-se histologicamente em carcinomas papilar e folicular, derivados das células foliculares; carcinoma medular, derivado das células C ou parafoliculares, e carcinoma anaplásico. Os carcinomas diferenciados, papilar e folicular, representam mais do que 85% de todos os tipos histológicos. O carcinoma medular, compreende 5 a 10% e o anaplásico ou indiferenciado, 2% de todos os cânceres da tireóide. Os carcinomas diferenciados da tireóide geralmente conservam as características bioquímicas da célula folicular tireoidiana. No entanto, vários estudos têm descrito anormalidades na expressão das principais proteínas envolvidas na biossíntese dos hormônios tireoidianos, tais como o receptor do TSH, o cotransportador de Na+/I- (NIS), a tireoglobulina (Tg) e a tireoperoxidase (TPO). As iodotironinas desiodases tipo 1 (D1) e tipo 2 (D2) são enzimas responsáveis pela ativação do T4 e produção do hormônio biologicamente ativo T3 na tireóide e nos tecidos periféricos. Poucos estudos analisaram a expressão das 5’-desiodases nos carcinomas diferenciados da tireóide. Estudos prévios demonstraram que a expressão da isoenzima D2 está reduzida no carcinoma papilar e aumentada no carcinoma folicular metastático. No entanto, uma expressão variável da D1 foi descrita em amostras de carcinomas papilares, sendo que não havia uma avaliação sistemática da expressão dessa isoenzima nos carcinomas foliculares. O objetivo inicial do nosso estudo foi avaliar a expressão da D1 e da D2 nos tumores benignos e malignos da tireóide. De forma interessante, demonstramos que nos vários subtipos histológicos de carcinoma papilar, inclusive em microcarcinomas, os níveis de RNA mensageiro (RNAm) e de atividade da D1 estavam significativamente diminuídos em relação ao tecido tireoidiano normal correspondente (0,25 ± 0,24 vs. 1,09 ± 0,54 unidades arbitrárias (UA), P<0,001 e 0,08 ± 0,07 vs. 0,24 ± 0,15 pmol T4/min/mg proteína, P=0,045, respectivamente) . Por outro lado, observamos um aumento da expressão dessa enzima nos adenomas (1,9 ± 1,5 vs. 0,83 ± 0,58 UA, P= 0,028 e 2,67 ± 1,42 vs. 0,22 ± 0,06 pmol T4/min/mg proteína, P=0,044, respectivamente) e nos carcinomas foliculares (1,2 ± 0,46 vs. 0,67 ± 0,18 UA, P=0,038 e 1,20 ± 0,58 vs. 0,20 ± 0,10 pmol T4/min/mg proteína, P<0,001, respectivamente). Da mesma forma, confirmamos dados prévios sobre o aumento da atividade da D2 no carcinoma folicular metastático. A análise desses resultados permitiu concluir, originalmente, que a alteração na expressão da D1 parece ser um evento precoce e específico da desdiferenciação celular do carcinoma papilar (Souza Meyer EL et al, Clinical Endocrinology 2005;62:672-78). O interesse pelo padrão de expressão das 5’-desiodases em outros tumores humanos e pelos mecanismos ou implicações do aumento ou da diminuição das desiodases na patogênese neoplásica, determinou um estudo da literatura que foi publicado em artigo de revisão (Meyer ELS et al, Arquivos Brasileiros de Endocrinologia e Metabologia 2007;51/5:690-700). Uma observação inesperada durante as nossas pesquisas foi a presença da D2 no carcinoma medular da tireóide (CMT). A atividade da D2 em amostras de CMT estava comparável ao tecido folicular normal (0,41 ± 0,10 vs. 0,43 ± 0,41 fmol T4/min/mg proteína, P=0,913). Para descartar a possibilidade de contaminação do tecido tumoral por tecido tireoidiano normal, a investigação foi ampliada para a análise dessa enzima nas células TT, uma linhagem celular humana de CMT. Os resultados confirmaram os achados nas amostras tumorais e evidenciaram a manutenção das propriedades bioquímicas da D2, tais como a inibição pelos hormônios tireoidianos, a insensibilidade à inibição pelo propiltiouracil e a baixa Constante de Michaelis-Menten, apesar da desdiferenciação celular. Sendo assim, os nossos dados propõem uma nova perspectiva sobre o papel dos hormônios tireoidianos nas células C da tireóide (artigo submetido à publicação).

O iodo é transportado para a célula tireoideana através do simportador sódio-iodo (NIS). Estudo anterior de nosso grupo mostrou que a expressão do RNAm de NIS estava reduzida nos tecidos tumorais (T) tireoideanos quando comparada à dos tecidos não tumorais (NT) adjacentes. A metilação de ilhas CpG localizadas em promotores é um dos mecanismos epigenéticos que regula a expressão gênica. Já foi demonstrado que a metilação aberrante desempenha papel importante na tumorigênese humana, porém, estudos qualitativos não conseguiram definir um padrão de metilação do promotor de NIS no câncer diferenciado de tireóide. Assim, o presente estudo visou (1) investigar o padrão de metilação do promotor do gene NIS em amostras T (benignos e malignos) e NT adjacentes, e correlacionar o grau de metilação com os valores de RNAm, e (2) identificar novas sequencias regulatórias, alvos de metilação do DNA, que pudessem também modular a expressão de NIS. Foram estudados 30 pares de amostras de tecido tireoideano T e NT adjacente, sendo 10 benignos e 20 malignos. Também foi avaliado um par de amostras de paciente com nódulo maligno com alta captação de iodo (hipercaptante). A metilação da ilha1 CpG foi avaliada por PCR Metilação Específica (MSP) semiquantitativa e a metilação da ilha2 CpG foi analisada por bissulfito seqüenciamento; ambas com DNA bissulfito convertido. Novas ferramentas de bioinformática foram utilizadas na análise in silico para identificar ilhas CpG funcionais na região 5\' upstream da seqüência promotora de NIS. Plasmídios foram construídos contendo o fragmento de DNA da Ilha2 CpG na frente de gene reporter (luciferase) e usados em transfecções de células HEK293 para avaliar a atividade regulatória desta ilha. Celulas tumorais com baixa expressão de NIS foram tratadas com agente desmetilante 5Aza e a expressão de RNAm de NIS foi avaliada por PCR em tempo real. Na ilha1 CpG, todas as amostras (T e NT) do grupo benigno e maligno apresentaram metilação, não observando-se diferença no grau de metilação entre os grupos. No entanto, maiores níveis de metilação foram detectados na região 5 desta ilha, que decresceram na direção da extremidade 3. Observou-se maior grau de metilação no tecido T em relação ao tecido NT adjacente (T>NT) em 60% das amostras do grupo benigno e em 35% do grupo maligno. Não foi identificada correlação entre o grau de metilação da ilha1 CpG e a expressão de RNAm de NIS. Nas amostras (T e NT) do paciente com tumor hipercaptante não foi detectada metilação nesta ilha. Assim foi realizada nova análise in silico, a qual identificou por primeira vez uma segunda ilha CpG, ilha2 CpG, com 256pb, localizada entre as posições -2152 e -1887 (em relação ao sítio ATG), contendo 14 sítios CpG. As analises da metilação da ilha2 CpG indicaram que essa região também é alvo de metilação, sendo observada hipermetilação (66.07%) em todas as amostras T quando comparada às amostras NT(23,21%), nos grupos benigno e maligno. A análise individual de cada par de amostras detectou um padrão de metilação do gene NIS em tecidos tireoideanos; sendo que 100% das amostras do grupo benigno e 95% das do grupo maligno apresentavam a ilha2 CpG mais metilada no tecido T do que no tecido NT (T>NT). Além disso, foi possível identificar correlação inversa significativa entre o grau de metilação da ilha2 CpG e a expressão gênica de NIS. Estudos in vitro para caracterização funcional da ilha CpG2 mostraram que esta nova ilha pode ser considerada como um enhancer do gene NIS na presença de fatores de transcrição da tireóide. Também foi possível detectar, em linhagem de carcinoma folicular da tireoide, a reexpressão do RNAm de NIS paralelamente à redução do grau de metilação da ilha2 CpG, após o tratamento com agente desmetilante. Sendo assim, confirmamos que a metilação do promotor NIS é um evento freqüente em amostras T (benignas e malignas) e NT. Este é o o primeiro trabalho que descreve a existência da ilha2 CpG, na região 5 do gene NIS, com atividade de enhancer, que regularia a expressão gênica por metilação do DNA. Pela primeira vez identificou-se a existência de um padrão de metilação no gene NIS em tecido tireoideanos (T>NT), assim como correlação inversa entre o grau de metilação da ilha2 CpG e a expressão de RNAm de NIS. Estes resultados poderiam explicar a reduzida expressão do NIS observada em amostras tumorais benignas e malignas e a baixa captação de iodo dos tumores tireoideanos / Iodide is transported from the blood into thyroid cell through the sodium iodide symporter (NIS). We have previously detected reduced NIS mRNA expression in thyroid tumoral tissue (T) when compared with the non tumoral tissue (NT). Methylation of DNAs CpG islands, very common in promoters, is an epigenetic alteration that regulates gene expression. Aberrant gene methylation plays an important role in human tumorigenesis. Previous qualitative studies have failed to define a NIS promoter methylation pattern in thyroid cancer. This study aimed (1) to investigate the methylation pattern of the NIS gene promoter in thyroid tumors (benign and malignant), and to correlate the methylation status with cellular levels of NIS mRNA, in T and adjacent NT samples; (2) to identify new regulatory DNA sequences that could modulate NIS gene expression by methylation of the DNA. Thirty pairs of thyroid samples (tumoral and non-tumoral), 10 benign and 20 malignant tumors were included. A pair of samples of a malignant nodule with high iodide uptake was also included. Methylation of CpG Island1 was evaluated by semiquantitative Methylation Specific PCR (MSP) and methylation of CpG island2 was analyzed by bisulfite sequencing; both using bisulfite converted DNA. New bioinformatic tools were used in in silico analysis to identify functional CpG islands in the 5 upstream region of the NIS promoter. Plasmids were constructed containing the CpG island2 DNA fragment in front of a reporter gene (lucyferase) and used in transfections assays of HEK293 cells to assess the regulatory activity of this island. Tumor thyroid cell cultures with low NIS expression were treated with the demethylating agent 5Aza and NIS mRNA expression was quantified by real time PCR. Methylation of CpG island1 was detected in all the samples (NT and T) of benign and malignant group, no differences were observed in the methylation degree between the groups. However, highest methylation levels were detected in the 5 region of CpG island1, which decreased to the 3 end. The analysis of each pair of samples revealed higher methylation degree in T tissue with respect to NT adjacent tissue (T> NT) in 60% of the benign group and in 35% of the malignant group. No quantitative correlation was found between CpG island1 methylation and NIS mRNA levels in both groups. Methylation was not detected in the NT and T samples of the patient with high iodine uptake. Furthermore, new in silico analysis allowed to identify a second CpG island, CpG island2, with 256pb, located between positions - 2152 and -1887 (relative to ATG), containing 14 CpG sites. The analysis of the CpG island2 indicated that this region is also a target of DNA methylation. Hypermethylation was observed in all T samples (66.07%) when compared with NT samples (23.21%), in benign and malignant groups. The analysis of each pair of samples allowed to detect a NIS gene methylation pattern in thyroid tissues. In 100% of the benign group and in 95% of the malignant group methylation degree of the CpG island2 was higher in the T tissue as compared to NT tissue (T>NT). Moreover, it was possible to identify significant negative correlation between the methylation degree of CpG island2 and NIS mRNA gene expression. In vitro functional characterization of the CpG island2 showed that this new island may be considered an enhancer of NIS gene in the presence of thyroid transcription factors. The treatment of follicular thyroid carcinoma cells with demethylating agent restored the NIS mRNA expression, in parallel with the reduction of the CpG island2 methylation degree. In conclusion, we confirm that the NIS promoter methylation is a frequent event in thyroid T (benign and malignant) and NT samples. This is the first description of a new second CpG island in the 5\'region of the NIS gene, with enhancer activity, which may regulate gene expression by DNA methylation. This is the first report that described the existence of a NIS gene methylation pattern of in thyroid tissue (T>NT) as well as a negative correlation between the methylation degree of CpG island2 and NIS mRNA expression. These results may explain the reduced NIS expression observed in benign and malignant tumor samples as well as the low iodine uptake of thyroid tumors

Introdução. A ação dos hormônios tireoidianos é regulada pela atividade das desiodases. As três iodotironinas desiodases constituem uma família de selenoenzimas que catalisam a remoção do iodo do anel externo ou interno dos hormônios tireoidianos. As desiodases tipo 1 (D1) e tipo 2 (D2) ativam o pró-hormônio tiroxina (T4), o principal produto das células foliculares da glândula tireóide, através da sua conversão para o hormônio biologicamente ativo 3,5,5’- triiodotironina (T3). De maneira inversa, a desiodase tipo 3 (D3) age através da inativação do T3 para suas formas inativas diiodotironina (T2) e triiodotironina reversa (rT3) inativando os hormônios tireoidianos. A transformação neoplásica benigna ou maligna dos tireócitos promove mudanças na expressão destas enzimas, sugerindo que tanto a D1 como a D2 podem estar envolvidos no processo de tumorigênese. A expressão da D3 está elevada em órgãos embrionários, e no período pósnatal sua expressão se restringe à poucos tecidos, como sistema nervoso central e pele. Estudos prévios demonstram que a expressão da D3 pode ser reativada em tecidos durante condições patológicas como doença crítica e desdiferenciação tumoral. De fato, a presença da D3 tem sido demonstrada em linhagens celulares malignas e em vários tumores humanos incluindo astrocitomas, oligodendromas, gliossarcomas, glioblastoma multiforme e carcinomas basocelulares de pele. Pouco se conhece sobre a expressão da D3 em tecidos tumorais tireoidianos. Objetivos. Avaliar a expressão e atividade da D3 em amostras de carcinoma papilar de tireóide (CPT) e correlacionar com a apresentação clínica e características oncológicas destes tumores. Material e Métodos. Amostras de tecido tireoidiano humano foram coletados consecutivamente de 18 pacientes não selecionados submetidos à tireoidectomia total no Hospital de Clínicas de Porto Alegre entre 2005 e 2009. Foram coletadas 18 amostras de CPT e tecido normal subjacente. A atividade de D3 foi aferida pela técnica de cromatografia em papel e os níveis de mRNA pela técnica de real-time PCR. Para o 11 estudo da regulação gênica foram utilizadas as linhagens celulares de carcinoma papilar de tireóide (linhagem K-1). Resultados. Do total de 18 pacientes, 7 (38,9%) apresentavam doença restrita à glândula, 7 (38,9%) tinham metástases linfonodais enquanto 4 (11%) apresentavam metástases à distância. A mediana do tamanho tumoral foi de 2,3 cm (0,8 a 8 cm). Transcritos de mRNA da enzima D3 foram detectados em todas as amostras de tecido normal e CPT analisadas, estando significativamente aumentada no tecido neoplásico (~5 vezes, P=0,001). Embora atividade da D3 não tenha sido detectada no tecido tireoidiano normal, todas as amostras de CPT apresentaram níveis elevados de atividade enzimática (0.79±0.51 fmol/mg.prot.min). De modo interessante, o aumento da atividade da D3 foi associado ao tamanho e estágio tumoral (P=0.002 e P=0.003, respectivamente). Análises adicionais realizadas na linhagem celular de CPT demonstraram que a adição de T3 ou AMPc ao meio de cultura induziu aumento da atividade da D3 enquanto o hipotireoidismo inibiu a expressão enzimática, sugerindo que a regulação da D3 encontra-se preservada. Conclusão. Esses resultados indicam que a transformação maligna da celular folicular tireoidiana induz a expressão da D3 por mecanismos pré-transcricionais. A associação entre os níveis aumentados da atividade da D3 e doença avançada corrobora para o papel da concentração intracelular de T3 na proliferação e/ou dediferenciação celular tireoidiana.

Resumo não disponível.

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