Molecular mechanisms of thyroid hormones on brain development

Abstract

Thyroid hormones (TH; T4 and T3) are important for the normal physiological and morphological development of the central nervous system. The T4-binding protein, transthyretin (TTR) transports T4 from the maternal blood to the fetal brain. T4 transported to the brain is taken up by astrocytes via the Oatp1c1 cell membrane transporter. T4 is deionated via D2 within the astrocyte and produced T3. Then, it is secreted out of the cell via MCT8 which is a cell surface transporter protein in astrocytes. T3 is taken up via MCT8 by neurons. TH receptors are T3-dependent nuclear transcription activators and mediate the biological activities of T3. As a result, the studies showed that the effects of TH on embryonal brain development is affected byTH level, presence of selenoenzymes and TH transporters, THR functions and these effects showed variations according to different parts of brain and at different level of development.

Özet

Tiroid hormonları (TH) (T3 ve T4) gebelik döneminde merkezi sinir sisteminin normal fizyolojik ve morfolojik gelişimi için önemlidir. Maternal kandan alınan T4, TH bağlayıcı protein olan transtiretin (TTR) ile fötal beyne taşınır. T4, beyinde astrositlerin yüzeyinde bulunan Oatp1c1 hücre zarı taşıyıcı protein aracılığı ile astrositler tarafından alınır. Astrositlerde D2 enzimi tarafından T3’e dönüştürülür. T3, MCT8 taşıyıcı protein aracılığı ile hücre dışına çıkar ve yine MCT8 aracılığı ile nöronlar tarafından alınır. TH reseptörleri, T3 bağımlı nükleer transkripsiyon aktivatörleridir ve nöronlarda T3’ün biyolojik aktivitelerinin çoğunu düzenlerler. Sonuç olarak, çalışmalar TH’nın embriyonal beyin gelişimi üzerine etkilerinin TH’nın miktarına, selenoenzimlerin ve TH taşıyıcılarının varlığına, THR’nin fonksiyonlarına bağlı olarak, beynin farklı bölgelerinde ve farklı gelişim aşamalarında değişiklik gösterdiğini ortaya koymuştur.