Efeitos do hipertireoidismo materno pré- e pós-natal sobre o crescimento endocondral e intramembranoso da prole de ratos: estudos in vitro com condrócitos e osteoblastos - Fabiana Rocha Araújo (2022)
A tireoide, por meio da ação dos hormonios tireoidianos, é essencial para a formação e o crescimento do esqueleto. O principal hormônio secretado pela tireoide é a tiroxina (T4), que é convertida em triiodotironina (T3) pela atividade das enzimas iodotironina desiodase D1 e D2 (Bassett e Williams, 2003). Os hormônios tireoidianos (HTs) atuam diretamente no osso, por meio de receptores nucleares específicos (TRα e TRβ), que modulam o desenvolvimento e o metabolismo desse órgão (Wojcicka et al., 2013). Dessa forma, alterações nos níveis séricos dos HT, como acontecem no hipo e no hipertireoidismo, podem resultar em um série de alterações na formação e no crescimento ósseo (Waung et al., 2012; Wojcicka et al., 2013; Bassett e Williams, 2018). As disfuncões tireoidianas podem ocorrer em qualquer fase da vida, mas são comuns durante a gestação. O hipertireoidismo materno tem incidência estimada de 0,2%, podendo chegar até 2,5% quando são considerados os casos de hipertireoidismo materno subclínico (Taylor et al., 2018). O hipertireoidismo materno pode levar ao desenvolvimento fetal anormal, uma vez que ocorre passagem transplacentária de T4, e os HT têm ação crítica em todos os sistemas, particularmente sob a formação e o crescimento ósseo (Brent, 2000; Bassett e Williams, 2016; Gouveia et al., 2018). Durante o desenvolvimento esquelético, a formação óssea ocorre através de dois mecanismos independentes e distintos. Os ossos do crânio, da pelve e o terço lateral do clavícula, formam-se por ossificação intramembranosa, na qual células tronco mesenquimais se diferenciam em osteoblastos. Por outro lado, a maioria dos ossos, inclusive os ossos longos, se formam por meio da formação óssea endocondral, na qual há o desenvolvimento de um molde cartilaginoso, a partir do processo de condrogênese, que será posteriormente substituído por osso (Williams e Bassett, 2018). Os precursores mesenquimais se diferenciam em condrócitos, que proliferam e secretam uma matriz contendo colágeno tipo II (COL2) e proteoglicanos, formando o molde de cartilagem. Os condrócitos se proliferam, diferenciam em condrócitos hipertróficos e sofrem apoptose. Posteriormente, ocorre invasão vascular e migração de osteoblastos, formando o centro de ossificação primário. Mais tardiamente, formam-se os centros de ossificação secundária nas extremidades dos ossos longos, que permanecem separados do centro de ossificação primária pela placa epifisária, onde a ossificação endocondral continua até a vida adulta (Bassett e Williams, 2018; Williams e Bassett, 2018). O crescimento ou ossificação intramembranosa, por sua vez, tem início com a condensação 19 das células tronco mesenquimais que progressivamente se diferenciam em osteoblastos, responsáveis por secretar a matriz osteoide, rica em colágeno tipo I (COL1), que posteriormente mineraliza dentro dos centros de ossificação (Bassett e Williams, 2016; Williams e Bassett, 2018). Bebês expostos ao hipertireoidismo materno apresentam menor comprimento ao nascimento quando comparados à bebês nascidos de mães eutireoideas (Ohrling et al., 2014). Da mesma forma, camundongos com fenótipo de hipertireoidismo apresentam comprimento ósseo encurtado (O’Shea et al., 2003). Estudos prévios demonstraram que o excesso de tiroxina materna reduz o crescimento ósseo da prole por causar várias alterações na cartilagem articular e na placa epifisária dos ossos longos, dentre elas, a de inibir a proliferação de condrócitos, estimular a hipertrofia dos condrócitos da placa epifisária e alterar a composição da matriz extracelular (Ribeiro et al., 2018a). Contudo, o hipertireoidismo materno não só afeta a ossificação endocondral, como também a ossificação intramembranosa. A circunferencia do crânio de bebês expostos ao hipertireoidismo materno é significativamente menor do que em bebês de mães eutireoideas (Ohrling et al., 2014). Essa redução está relacionada ao fechamento precoce das suturas cranianas (Rasmussen et al., 2007; Carmichael et al., 2015). Howie et al., (2016) demonstraram que filhotes de camundongos expostos ao hipertireoidismo materno apresentam alteração na morfologia cranial (Ohrling et al., 2014), com expressão elevada de marcadores da osteogênese, como o Runx2 e a fosfatase alcalina nas suturas cranianas. O processo de formação e crescimento ósseo envolve uma ação coordenada e complexa de proliferação, diferenciação e atividade de vários tipos de células, incluindo condrócitos e osteoblastos (Maes e Kronenberg, 2012). Avanços na compreensão da biologia celular foram possibilitados pelo uso de vários modelos de cultura in vitro, que permitem uma melhor compreensão da fisiopatologia das células envolvidas (Jackson, Sundquist e Marks, 1996; Czekanska et al., 2012). Embora haja pesquisas que demonstraram os efeitos da adição dos hormônios tireoidianos em culturas de condrócitos (Bohme et al., 1992; Alini et al., 1996; Ishikawa et al., 1998; Miura et al., 2002; Robson et al., 2002) e osteoblastos (Ernst e Froesch, 1987; Ohishi et al., 1994; Cray et al., 2013), esse parece ser o primeiro estudo que investigou as culturas de condrócitos e de osteoblastos extraídos de ratos filhos de mães com hipertireoidismo durante a gestação. Neste contexto, o que se pretende é ampliar os conhecimentos, por meio de estudos com condrócitos e osteoblastos de neonatos submetidos ao hipertireoidismo materno, uma vez que os resultados in vitro limitam-se aos efeitos diretos do hormônio, sem levar em consideração seu efeito em todo o organismo, e principalmente neste caso, em que o excesso do hormônio tireoidiano passa da mãe para o feto, através da placenta.