• cellular stress
• iodide uptake
• MAPK
• thyroid cell

L’esposizione di cellule a stress fisici o chimici determina un danno più o meno grave che può causare alterazioni funzionali e/o morte cellulare. La risposta cellulare a tali stress coinvolge meccanismi molecolari che permettono il recupero di una normale funzione. In questo lavoro abbiamo studiato gli effetti di stress fisici e chimici su una linea differenziata di cellule tiroidee di ratto (FRTL-5) valutando l’influenza di tali agenti su una funzione tiroidea specifica quale è la captazione dello iodio.
Le cellule FRTL-5 sono state esposte ai seguenti trattamenti: a) heat shock (43°C per 15-30 min), b) shock osmotico (NaCl 0.5 M per 30 min e sorbitolo 0.4 M per 20 min), c) shock ossidativo (perossido di idrogeno 50 μM per 20 minuti), d) trattamento con sostanze chimiche (anisomicina 10 µg/ml per 30 min, vanadato di sodio 1 mM per 20 min, arsenite di sodio 200 µM per 20 min). La vitalità cellulare era valutata tramite colorazione Tripan Blu. Dopo aver sottoposto le cellule alle varie condizioni di stress, veniva testata la loro capacità di captare lo iodio a vari intervalli di tempo. Veniva inoltre studiata l’attivazione delle MAP chinasi tramite Westwrn Blotting utilizzando anticorpi specifici per la firma fosforilata di JNK, ERK e p-38.
I saggi di captazione dello iodio dopo trattamento con heat shock, hanno evidenziato una riduzione della captazione dello iodio del 20% circa dopo heat shock di 15 minuti, e pari al 40% dopo heat shock di 30 minuti, rispetto alla captazione delle cellule non trattate. Dopo le altre condizioni di stress utilizzate, i trattamenti con anisomicina, arsenite e vanadato mostravano una captazione dello iodio del tutto sovrapponibile a quella delle cellule non trattate, mentre lo stress osmotico mostrava una riduzione della captazione, di circa il 35% per l’NaCl e del 20% per il sorbitolo. L’ H2O2 utilizzata alla concentrazione di 500 mM, riduceva la captazione dello iodio del 60% ma in questo caso le cellule non erano capaci di recuperare ed andavano incontro a morte. Il trattamento con concentrazioni più basse di H2O2, 100 e 50 mM, indicava una riduzione della captazione rispettivamente del 40 e del 20% circa con un parziale e completo recupero di tale capacità. Lo studio dell’attivazione delle MAPKs, in seguito al trattamento con heat shock, mostrava una rapida fosforilazione di JNK, che risultava tempo-dipendente e questa chinasi è stata studiata anche per le altre condizioni di stress. L’attivazione di JNK, mentre non si verificava nel caso dell’anisomicina, del vanadato e dell’arsenite (almeno alle condizioni da noi utilizzate), mostrava una rapida fosforilazione dopo il trettamento con heat shock, con H2O2, con NaCl e in minor misura con sorbitolo.
Per studiare il meccanismo responsabile della riduzione della captazione abbiamo studiato l’espressione del NIS, che si riduce nelle prime 12 ore successive allo stress, aumentare tra 12 e 48 ore per poi tornare a normalizzarsi intorno alle 72 ore. In conclusione in questo lavoro abbiamo dimostrato come l’esposizione di cellule tiroidee differenziate a condizioni di shock termico, osmotico o ossidativo determini una transitoria riduzione di una funzione specifica della tiroide quale è la capacitá di captare lo iodio. Tale fenomeno è verosimilmente in relazione alla riduzione dell’espressione del NIS, si associa all’ attivazione di meccanismi intracellulari regolati dall’ attivazione di JNK ed è indipendente dal TSH. In vivo questo meccanismo potrebbe essere responsabile dell’effetto “stunning”, definito come la ridotta captazione del radioiodio (131I) che si verifica in un normale tessuto tiroideo o nel cancro tiroideo differenziato, dopo somministrazione diagnostica di 131I.