In-vivo-Charakterisierung endokriner chemischer Wirkungen mittels Schilddrüsenhormon-Indikatormaus

Zusammenfassung

Das Mausmodell des Thyroid Hormone Action Indicator wurde entwickelt, um eine gewebespezifische Quantifizierung der lokalen Schilddrüsenhormonwirkung mit Hilfe seiner endogenen Regulationsmaschinerie zu ermöglichen. Kürzlich wurde gezeigt, dass das Modell für die Charakterisierung endokriner Disruptoren geeignet ist, die mit der Schilddrüsenhormonökonomie interagieren, sowohl durch ex vivo - als auch durch in-vivo-Methoden .

Zusammenfassung

Schilddrüsenhormone (TH) spielen eine entscheidende Rolle im Zellstoffwechsel und in der Gewebefunktion. Die TH-Wirtschaft ist anfällig für endokrin wirksame Chemikalien (EDCs), die die Hormonproduktion oder -wirkung stören können. Viele Umweltschadstoffe sind EDCs und stellen eine neue Bedrohung sowohl für die menschliche Gesundheit als auch für die landwirtschaftliche Produktion dar. Dies hat zu einer erhöhten Nachfrage nach geeigneten Testsystemen geführt, um die Auswirkungen potenzieller EDCs zu untersuchen. Die derzeitigen Methoden stehen jedoch vor Herausforderungen. Die meisten Testsysteme verwenden endogene Marker, die durch mehrere, oft komplexe regulatorische Prozesse reguliert werden, was es schwierig macht, direkte und indirekte Effekte zu unterscheiden. Darüber hinaus fehlt es In-vitro-Testsystemen an der physiologischen Komplexität des EDC-Stoffwechsels und der Pharmakokinetik bei Säugetieren. Darüber hinaus beinhaltet die Exposition gegenüber Umwelt-EDCs in der Regel eine Mischung aus mehreren Verbindungen, einschließlich in vivo erzeugter Metaboliten, so dass die Möglichkeit von Wechselwirkungen nicht ignoriert werden kann. Diese Komplexität erschwert die EDC-Charakterisierung. Die Thyroid Hormone Action Indicator (THAI)-Maus ist ein transgenes Modell, das ein TH-responsives Luciferase-Reportersystem trägt, das die Beurteilung der gewebespezifischen TH-Wirkung ermöglicht. Man kann die gewebespezifischen Auswirkungen von Chemikalien auf die lokale TH-Wirkung bewerten, indem man die Luciferase-Reporterexpression in Gewebeproben quantifiziert. Darüber hinaus ermöglicht das THAI-Mausmodell mit In-vivo-Bildgebung Längsschnittstudien zu den Auswirkungen potenzieller EDCs bei lebenden Tieren. Dieser Ansatz bietet ein leistungsfähiges Werkzeug zum Testen der Langzeitexposition, komplexer Behandlungsstrukturen oder des Entzugs, da er die Bewertung von Veränderungen der lokalen TH-Wirkung im Laufe der Zeit bei demselben Tier ermöglicht. Dieser Bericht beschreibt den Prozess der In-vivo-Bildgebungsmessungen an Thai-Mäusen. Das hier besprochene Protokoll konzentriert sich auf die Entwicklung und Bildgebung von Mäusen mit Hyper- und Hypothyreose, die als Kontrollen dienen können. Forscher können die vorgestellten Behandlungen an ihre spezifischen Bedürfnisse anpassen oder erweitern und so einen grundlegenden Ansatz für weitere Untersuchungen bieten.

Einleitung

Die Signalübertragung des Schilddrüsenhormons (TH) ist ein grundlegender Regulator des Zellstoffwechsels, der für eine normale Entwicklung und eine optimale Gewebefunktion im Erwachsenenalter unerlässlich^{ist 1}. Innerhalb von Geweben wird die TH-Wirkung durch eine komplexe molekulare Maschinerie fein gesteuert, die eine gewebespezifische Aufrechterhaltung des lokalen TH-Spiegels ermöglicht. Diese Autonomie verschiedener Gewebe von zirkulierenden TH-Spiegeln ist von großer Bedeutung ^2,3,4.

Zahlreiche Chemikalien haben das Pote....

Protokoll

Das vorliegende Protokoll wurde vom Tierschutzausschuss des Instituts für Experimentelle Medizin geprüft und genehmigt (PE/EA/1490-7/2017, PE/EA/106-2/2021). Die präsentierten Daten stammen von FVB/Ant-Hintergrund¹⁴, 3 Monate alten männlichen Thai-Mäusen (n = 3-6/Gruppe). FVB/Ameisenhintergrund Thai-Tiere neigen dazu, hochpigmentierte Flecken auf ihrer Haut zu haben, die die Messungen verfälschen können. Suchen Sie daher nach der Fellentfernung nach Pigmentflecken auf der Haut des abgebildeten Bereichs. Tiere benötigen keine besonderen Haltungsbedingungen, es sei denn, das Experiment erfordert dies ausdrücklich (z. B. eine spezielle Diät).

....

Diskussion

Die Bedrohungen, die von endokrin wirksamen Chemikalien (EDCs) für die menschliche Gesundheit ausgehen, sind allgemein bekannt. Die Forschung zu EDCs steht jedoch vor gewaltigen Herausforderungen. Diese Herausforderungen sind teilweise eine Folge der Komplexität des endokrinen Systems. Es wurde festgestellt, dass viele EDCs gleichzeitig mehrere endokrine Systeme stören²². Darüber hinaus gibt es im Zusammenhang mit der Schilddrüsenhormonökonomie (TH) eine zusätzliche Komplexitätsebene aufgr.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
3,5,3'-triiodothyronine (T3)	Merck	T2877
Animals, mice			THAI mouse
Eye protection gel	Oculotect		1000 IU/g
Falcon tube	Thermo Fisher Scientific		50 mL volume
Iodine-free chow diet	Research Diets	custom
IVIS Lumina II in vivo imaging system	Perkin Elmer	-
Ketamine	Vetcentre	E1857
Living Image software 4.5	Perkin Elmer	-	provided with the instrument
Measuring cylinder			250 mL
methimazole	Merck	M8506
Microfuge tubes	Eppendorf		For diluting treatment materials
NaClO4	Merck	71852
Na-luciferin, substrate	Goldbio	103404-75-7
NaOH	Merck	101052833
Phoshphate buffer saline	Chem Cruz	sc-362302
Pipette	Gilson		For diluting treatment materials
Pipette tips	Axygen		For diluting treatment materials
Shaving cream/epilator/shaver			Personal preference
Syringe	B Braun		1 mL volume
Syringe needle	B Braun		0.3 x 12 mm
Xylazine	Vetcentre	E1852