Caracterización de las proteínas de membrana implicadas en el metabolismo del yodo NIS y SLC5A8

Abstract

La proteína NIS cataliza el transporte activo de yodo hacia el interior de los folículos tiroideos. En este trabajo se estudió la rapidez y reversibilidad de la inhibición catalizada 10 moléculas (posibles inhibidores de NIS), en ovocitos de Xenopus laevis que expresan NIS. Igualmente, se estudió la expresión de NIS en muestras de tejidos cancerosos tiroideo y de seno, demostrando: ausencia significativa de la expresión de NIS en cánceres de tiroides (excepto en adenomas tóxicos) y de seno; y un inmunomarcaje intracelular no específico de los anticuerpos. Así mismo, un estudio preliminar de la regulación de la localización sub-celular de NIS por la TSH y la concentración de yodo fue realizado en un sistema de cultivo tridimensional de folículos tiroideos. SLC5A8 fue inicialmente identificada como un transportador pasivo de yodo en la membrana apical de los tirocitos y, posteriormente, como un supresor de tumores en cáncer de colon, y un cotransportador Na+/monocarboxilatos. Sin embargo, el rol de SLC5A8 en la tiroides sigue siendo especulativo. En esta tesis se reportan los primeros experimentos in vitro que indican que la expresión de SLC5A8 en células de mamíferos conduce a una actividad de canal inducida por bajas concentraciones de yodo oxidado. En ratones knock out para SLC5A8 se observó una pérdida de la respuesta tiroidea frente a una elevación de la concentración de yodo. SLC5A8 sería un sensor implicado en la regulación de la tiroides por el yodo (efecto Wolff-Chaikoff). Estos resultados son determinantes para la comprensión del rol fisiológico de SLC5A8 y su implicación como supresor de tumores. / Abstract. The NIS protein catalyzes the active transport of iodine into the thyroid follicles. In this paper, we studied the speed and reversibility of inhibition catalyzed by 10 molecules (potential inhibitors of NIS) in Xenopus laevis oocytes expressing NIS. Also, we studied the expression of NIS in thyroid and breast cancer tissue samples, showing: no significant expression of NIS in thyroid (except in toxic adenomas) and breast cancers, and a non-specific immunolabelling of intracellular antibodies. Likewise, a preliminary study of the regulation of sub-cellular localization of NIS by TSH and iodine concentration was conducted in a three-dimensional culture system of thyroid follicles. SLC5A8 was originally identified as a passive carrier of iodine in the apical membrane of thyrocytes and later as a tumor suppressor in colon cancer, and a Na+/monocarboxilates symporter. However, the role of SLC5A8 in the thyroid remains speculative. This thesis reports the first experiments in vitro indicating that the expression of SLC5A8 in mammalian cells leads to a channel activity induced by low concentrations of oxidized iodine. SLC5A8 knockout mice showed a loss of thyroid response against a rising concentration of iodine. SLC5A8 would be a sensor involved in the regulation of thyroid by iodine (Wolff-Chaikoff effect). These results are crucial for understanding the physiological role of SLC5A8 and its implication as a tumor suppressor.