title: Administration of 3,5-diiodothyronine (3,5-T2) causes central hypothyroidism and stimulates thyroid-sensitive tissues.
abstract: In general, 3,5-diiodothyronine (3,5-T2) increases the resting metabolic rate and oxygen consumption, exerting short-term beneficial metabolic effects on rats subjected to a high-fat diet. Our aim was to evaluate the effects of chronic 3,5-T2 administration on the hypothalamus-pituitary-thyroid axis, body mass gain, adipose tissue mass, and body oxygen consumption in Wistar rats from 3 to 6 months of age. The rats were treated daily with 3,5-T2 (25, 50, or 75 μg/100 g body weight, s.c.) for 90 days between the ages of 3 and 6 months. The administration of 3,5-T2 suppressed thyroid function, reducing not only thyroid iodide uptake but also thyroperoxidase, NADPH oxidase 4 (NOX4), and thyroid type 1 iodothyronine deiodinase (D1 (DIO1)) activities and expression levels, whereas the expression of the TSH receptor and dual oxidase (DUOX) were increased. Serum TSH, 3,3',5-triiodothyronine, and thyroxine were reduced in a 3,5-T2 dose-dependent manner, whereas oxygen consumption increased in these animals, indicating the direct action of 3,5-T2 on this physiological variable. Type 2 deiodinase activity increased in both the hypothalamus and the pituitary, and D1 activities in the liver and kidney were also increased in groups treated with 3,5-T2. Moreover, after 3 months of 3,5-T2 administration, body mass and retroperitoneal fat pad mass were significantly reduced, whereas the heart rate and mass were unchanged. Thus, 3,5-T2 acts as a direct stimulator of energy expenditure and reduces body mass gain; however, TSH suppression may develop secondary to 3,5-T2 administration.
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: Alvaro Souto
authors.initials: AS
authors.lastname: Padron
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, BrazilLaboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: Ruy Andrade Louzada
authors.initials: RA
authors.lastname: Neto
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: Thiago Urgal
authors.initials: TU
authors.lastname: Pantaleão
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: Maria Carolina
authors.initials: MC
authors.lastname: de Souza dos Santos
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: Renata Lopes
authors.initials: RL
authors.lastname: Araujo
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: Bruno Moulin
authors.initials: BM
authors.lastname: de Andrade
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: Monique
authors.initials: M
authors.lastname: da Silva Leandro
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: João Pedro Saar Werneck
authors.initials: JP
authors.lastname: de Castro
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.
authors.forename: Andrea Claudia Freitas
authors.initials: AC
authors.lastname: Ferreira
authors.affiliation: Laboratório de Fisiologia Endócrina Doris RosenthalInstituto de Biofísica Carlos Chagas Filho and Instituto de Pesquisa Translacional em Saúde e Ambiente na Região Amazônica (INPeTAM), CCS-Bloco G- Cidade Universitria, Ilha do Fundo, Rio de Janeiro 21949-900, BrazilLaboratório de Biologia do ExercícioEscola de Educação Física e Desportos, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil dencarv@biof.ufrj.br.
authors.forename: Denise Pires
authors.initials: DP
authors.lastname: de Carvalho
mesh_terms: D000818:Animals; D001481:Basal Metabolism / Q000187:drug effects; D004104:Diiodothyronines / Q000008:administration & dosage / Q000494:pharmacology*; D000074623:Dual Oxidases; D005420:Flavoproteins / Q000235:genetics / Q000378:metabolism; D007030:Hypothalamo-Hypophyseal System / Q000187:drug effects* / Q000378:metabolism / Q000503:physiopathology; D007037:Hypothyroidism / Q000097:blood / Q000235:genetics / Q000378:metabolism*; D015151:Immunoblotting; D007453:Iodide Peroxidase / Q000378:metabolism; D007454:Iodides / Q000378:metabolism; D007668:Kidney / Q000187:drug effects / Q000378:metabolism; D008099:Liver / Q000187:drug effects / Q000378:metabolism; D008297:Male; D000074663:NADPH Oxidase 4; D019255:NADPH Oxidases / Q000235:genetics / Q000378:metabolism; D010101:Oxygen Consumption / Q000187:drug effects; D051381:Rats; D017208:Rats, Wistar; D011989:Receptors, Thyrotropin / Q000235:genetics / Q000378:metabolism; D020133:Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction; D013961:Thyroid Gland / Q000187:drug effects* / Q000378:metabolism / Q000503:physiopathology; D013972:Thyrotropin / Q000097:blood; D013974:Thyroxine / Q000097:blood; D014284:Triiodothyronine / Q000097:blood; D000097564:Iodothyronine Deiodinase Type II
chemical_list: D004104:Diiodothyronines; D000074623:Dual Oxidases; D005420:Flavoproteins; D007453:Iodide Peroxidase; D007454:Iodides; D000074663:NADPH Oxidase 4; D019255:NADPH Oxidases; D011989:Receptors, Thyrotropin; D013972:Thyrotropin; D013974:Thyroxine; D014284:Triiodothyronine; D000097564:Iodothyronine Deiodinase Type II; C030103:3,5-diiodothyronine; C109812:iodothyronine deiodinase type I; C498911:Nox4 protein, rat; C524752:Duox1 protein, rat; C486611:Duox2 protein, rat
keywords: 3,5-T2; TSH; deiodinase; thyroid hormone metabolism