אפיון In vivo של השפעות כימיות משבשות אנדוקריניות באמצעות עכבר מחוון פעולה של הורמון בלוטת התריס

Summary

מודל העכבר Thyroid Hormone Action Indicator פותח כדי לאפשר כימות ספציפי לרקמה של פעולת הורמון בלוטת התריס המקומית באמצעות מנגנון הבקרה האנדוגני שלו. לאחרונה הוכח כי המודל מתאים לאפיון כימיקלים משבשי אנדוקרינית המקיימים אינטראקציה עם כלכלת הורמוני בלוטת התריס, הן במתודולוגיות ex vivo והן במתודולוגיות in vivo .

Abstract

הורמוני בלוטת התריס (TH) ממלאים תפקיד קריטי בחילוף החומרים בתאים ובתפקוד הרקמות. כלכלת TH רגישה לכימיקלים משבשים אנדוקריניים (EDC) שיכולים להפריע לייצור הורמונים או לפעולה. מזהמים סביבתיים רבים הם EDC, המייצגים איום מתפתח הן על בריאות האדם והן על הייצור החקלאי. זה הוביל לדרישה מוגברת למערכות בדיקה מתאימות כדי לבחון את ההשפעות של EDCs פוטנציאליים. עם זאת, המתודולוגיות הנוכחיות עומדות בפני אתגרים. רוב מערכות הבדיקה משתמשות בסמנים אנדוגניים המווסתים על ידי תהליכים רגולטוריים מרובים, לעתים קרובות מורכבים, מה שמקשה על הבחנה בין השפעות ישירות ועקיפות. יתר על כן, מערכות בדיקה במבחנה חסרות את המורכבות הפיזיולוגית של מטבוליזם EDC ופרמקוקינטיקה ביונקים. בנוסף, חשיפה ל-EDCs סביבתיים כרוכה בדרך כלל בתערובת של תרכובות מרובות, כולל מטבוליטים הנוצרים in vivo , כך שלא ניתן להתעלם מהאפשרות של אינטראקציות. מורכבות זו מקשה על אפיון EDC. עכבר מחוון הפעולה של הורמון בלוטת התריס (THAI) הוא מודל מהונדס הנושא מערכת מדווחת לוציפראז המגיבה TH, המאפשרת הערכה של פעולת TH ספציפית לרקמות. ניתן להעריך את ההשפעות הספציפיות לרקמות של כימיקלים על פעולת TH מקומית על ידי כימות ביטוי כתב לוציפראז בדגימות רקמה. יתר על כן, עם הדמיה in vivo , מודל העכבר התאילנדי מאפשר מחקרי אורך על ההשפעות של EDCs פוטנציאליים בבעלי חיים חיים. גישה זו מספקת כלי רב עוצמה לבדיקת חשיפה ארוכת טווח, מבני טיפול מורכבים או גמילה, שכן היא מאפשרת להעריך שינויים בפעולת TH מקומית לאורך זמן באותה חיה. דוח זה מתאר את התהליך של מדידות הדמיה in vivo על עכברים תאילנדים. הפרוטוקול הנדון כאן מתמקד בפיתוח והדמיה של עכברי יתר ותת-פעילות של בלוטת התריס, שיכולים לשמש כאמצעי בקרה. חוקרים יכולים להתאים או להרחיב את הטיפולים המוצגים כדי לענות על הצרכים הספציפיים שלהם, ולהציע גישה בסיסית לחקירה נוספת.

Introduction

איתות הורמון בלוטת התריס (TH) הוא מווסת בסיסי של חילוף החומרים בתאים, חיוני להתפתחות תקינה ולתפקוד רקמות אופטימלי בבגרות¹. בתוך רקמות, פעולת TH נשלטת היטב על ידי מנגנון מולקולרי מורכב, המאפשר תחזוקה ספציפית לרקמות של רמות TH מקומיות. אוטונומיה זו של רקמות שונות מרמות TH במחזור היא בעלת חשיבות רבה ^2,3,4.

לכימיקלים רבים יש פוטנציאל לשבש את התפקודים האנדוקריניים והם נמצאים בסביבה כמזהמים. קיים חשש גובר כי מולקולות אלה יכולות להיכנס לשרשרת המזון באמצעות שפכים וייצור חקלאי, ובכך להשפיע על בריאותם של בעלי חיים ובני אדם

Protocol

הפרוטוקול הנוכחי נבדק ואושר על ידי הוועדה לרווחת בעלי חיים במכון לרפואה ניסויית (PE/EA/1490-7/2017, PE/EA/106-2/2021). הנתונים המוצגים הם מרקע FVB/Ant¹⁴, עכברי THAI זכרים בני 3 חודשים (n = 3-6/קבוצה). FVB/Ant רקע בעלי חיים תאילנדים נוטים להיות בעלי כתמים פיגמנטיים מאוד על עורם שעלולים לעוות את המדידות. לפיכ?.......

Discussion

האיומים שמציבים כימיקלים משבשים אנדוקריניים (EDC) לבריאות האדם מוכרים היטב; עם זאת, המחקר על EDCs עומד בפני אתגרים עצומים. אתגרים אלה הם בחלקם תוצאה של המורכבות של המערכת האנדוקרינית. EDCs רבים זוהו כמשבשים בו זמנית מערכות אנדוקריניות מרובות²². בנוסף, בהקשר של כלכלת הורמון בלוטת התר?.......

Materials

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