Thyroid hormone interacts with the sympathetic nervous system to modulate bone mass and structure in young adult mice

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Fonseca, Tatiana L. ^[1] ; Teixeira, Marilia B. C. G. ^[1] ; Rodrigues-Miranda, Manuela ^[1] ; Silva, Marcos V. ^[1] ; Martins, Gisele M. ^[1] ; Costa, Cristiane C. ^[1] ; Arita, Danielle Y. ^[2] ; Perez, Juliana D. ^[2] ; Casarini, Dulce E. ^[2] ; Brum, Patricia C. ^[3] ; Gouveia, Cecilia H. A. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Biomed Sci, Dept Anat, BR-05508900 Sao Paulo - Brazil

^[2] Univ Fed Sao Paulo, Sch Med, Dept Internal Med, Div Renal, Sao Paulo - Brazil

^[3] Univ Sao Paulo, Sch Phys Educ & Sport, BR-05508900 Sao Paulo - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM; v. 307, n. 4, p. E408-E418, AUG 15 2014.
• Citações Web of Science: 7

Resumo

To investigate whether thyroid hormone (TH) interacts with the sympathetic nervous system (SNS) to modulate bone mass and structure, we studied the effects of daily T-3 treatment in a supraphysiological dose for 12 wk on the bone of young adult mice with chronic sympathetic hyperactivity owing to double-gene disruption of adrenoceptors that negatively regulate norepinephrine release, alpha(2A)-AR, and alpha(2C)-AR (alpha(2A/2C)-AR(-/-) mice). As expected, T3 treatment caused a generalized decrease in the areal bone mineral density (aBMD) of WT mice (determined by DEXA), followed by deleterious effects on the trabecular and cortical bone microstructural parameters (determined by mu CT) of the femur and vertebra and on the biomechanical properties (maximum load, ultimate load, and stiffness) of the femur. Surprisingly, alpha(2A/2C)-AR(-/-) mice were resistant to most of these T-3-induced negative effects. Interestingly, the mRNA expression of osteoprotegerin, a protein that limits osteoclast activity, was upregulated and downregulated by T-3 in the bone of alpha(2A/2C)-AR(-/-) and WT mice, respectively. beta(1)-AR mRNA expression and IGF-I serum levels, which exert bone anabolic effects, were increased by T-3 treatment only in alpha(2A/2C)-AR(-/-) mice. As expected, T-3 inhibited the cell growth of calvaria-derived osteoblasts isolated from WT mice, but this effect was abolished or reverted in cells isolated from KO mice. Collectively, these findings support the hypothesis of a TH-SNS interaction to control bone mass and structure of young adult mice and suggests that this interaction may involve alpha(2)-AR signaling. Finally, the present findings offer new insights into the mechanisms through which TH regulates bone mass, structure, and physiology. (AU)

• Processo FAPESP: 10/50068-2 - Avaliação do efeito do hormônio tireoideano na estrutura e fisiologia ósseas de camundongos com inativação do gene do adrenoceptor alfa 2C
• Beneficiário: Marília Bianca Cruz Grecco Teixeira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 10/04911-0 - Avaliação do efeito do hormônio tireoideano na estrutura e fisiologia óssea de camundongos com inativação do gene do adrenoceptor A2a
• Beneficiário: Gisele Miyamura Martins
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 05/59557-8 - Estudo da interação do hormônio tiroideano com o sistema nervoso simpático na regulação da massa e metabolismo ósseos
• Beneficiário: Tatiana de Lourdes Fonseca
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 09/52485-2 - Efeito do hormônio tireoideano e do seu antagonista NH3 na diferenciação osteoblástica de células mesenquimais periósticas humanas portadoras da mutação S252W no FGFR2
• Beneficiário: Cristiane Cabral Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 13/02247-3 - Avaliação da interação do hormônio tiroideano com o sistema nervoso simpático, via receptores alfa 2 adrenérgicos, na regulação do crescimento e maturação ósseas
• Beneficiário: Cecilia Helena de Azevedo Gouveia
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 12/11858-3 - Avaliação da interação do hormônio tiroideano com o sistema nervoso simpático, via receptores alfa 2 adrenérgicos, na regulação do crescimento e maturação ósseas
• Beneficiário: Marcos Vinicius da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 10/06409-0 - Avaliação do efeito do hormônio tireoideano na estrutura e fisiologia óssea de camundongos com inativação dos genes dos adrenoceptores alfa 2A e alfa 2C
• Beneficiário: Cecilia Helena de Azevedo Gouveia
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular