Ecological Genetics of Thyroid Hormone Physiology in Humans and Wild Animals

Ishikawa, Asano; Kitano, Jun

doi:10.5772/45969

Cited by 8 publications

(9 citation statements)

References 99 publications

(99 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Considerable evidence suggests that thyroid gland activity and/or serum TH concentrations increase when birds become acclimated to cold environments [ 8 , 9 , 15 – 17 ]. Previous studies [ 10 – 12 , 49 – 51 ] have also demonstrated that animals living in cold regions have higher T3 and/or T4 levels than their counterparts living in warmer regions. Similar results were found in the present study.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 94%

Thyroid transcriptome analysis reveals different adaptive responses to cold environmental conditions between two chicken breeds

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

Selection for cold tolerance in chickens is important for improving production performance and animal welfare. The identification of chicken breeds with higher cold tolerance and production performance will help to target candidates for the selection. The thyroid gland plays important roles in thermal adaptation, and its function is influenced by breed differences and transcriptional plasticity, both of which remain largely unknown in the chicken thyroid transcriptome. In this study, we subjected Bashang Long-tail (BS) and Rhode Island Red (RIR) chickens to either cold or warm environments for 21 weeks and investigated egg production performance, body weight changes, serum thyroid hormone concentrations, and thyroid gland transcriptome profiles. RIR chickens had higher egg production than BS chickens under warm conditions, but BS chickens produced more eggs than RIRs under cold conditions. Furthermore, BS chickens showed stable body weight gain under cold conditions while RIRs did not. These results suggested that BS breed is a preferable candidate for cold-tolerance selection and that the cold adaptability of RIRs should be improved in the future. BS chickens had higher serum thyroid hormone concentrations than RIRs under both environments. RNA-Seq generated 344.3 million paired-end reads from 16 sequencing libraries, and about 90% of the processed reads were concordantly mapped to the chicken reference genome. Differential expression analysis identified 46–1,211 genes in the respective comparisons. With regard to breed differences in the thyroid transcriptome, BS chickens showed higher cell replication and development, and immune response-related activity, while RIR chickens showed higher carbohydrate and protein metabolism activity. The cold environment reduced breed differences in the thyroid transcriptome compared with the warm environment. Transcriptional plasticity analysis revealed different adaptive responses in BS and RIR chickens to cope with the cold, and showed higher responsiveness in BS compared with RIR chickens, suggesting greater adaptability of the thyroid in BS chickens. Moreover, 10,053 differential splicing events were revealed among the groups, with RNA splicing and processing, gene expression, transport, and metabolism being the main affected biological processes, identifying a valuable alternative splicing repertoire for the chicken thyroid. A short isoform of TPO (encoding thyroid peroxidase) containing multiple open reading frames was generated in both breeds by skipping exons 4 and 5 in the cold environment. These findings provide novel clues for future studies of the molecular mechanisms underlying cold adaptation and/or acclimation in chickens.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 94%

Thyroid transcriptome analysis reveals different adaptive responses to cold environmental conditions between two chicken breeds

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Throughout human evolution, various evolutionary processes, including natural selection, likely shaped diversity in human thyroid physiology across populations living in different geographies in the face of different ecological pressures [ 164 ].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Genetic studies have found two genes involved in the thyroid hormone pathway showing strong signatures for positive selection in Mbuti and Baiaka pygmies, who are closely related to the Efe and live in the same forest [ 166 ]. This suggests that these populations may have adapted to an iodine-deficient diet through genetic adaptation [ 164 ]. Whether other populations have evolved other genetic or cultural adaptations in response to similar dietary challenges, such as in the case of lactose intolerance where various populations evolved different adaptations, would be an interesting avenue to explore in future research.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Reinterpreting patterns of variation in human thyroid function

Keestra

Tabor²,

Alvergne

2020

Evolution, Medicine, and Public Health

View full text Add to dashboard Cite

Two hundred million people worldwide experience some form of thyroid disorder, with women being especially at risk. However, why human thyroid function varies between populations, individuals and across the lifespan has attracted little research to date. This limits our ability to evaluate the conditions under which patterns of variation in thyroid function are best understood as ‘normal’ or ‘pathological’. In this review, we aim to spark interest in research aimed at understanding the causes of variation in thyroid phenotypes. We start by assessing the biomedical literature on thyroid imbalance to discuss the validity of existing reference intervals for diagnosis and treatment across individuals and populations. We then propose an evolutionary ecological framework for understanding the phylogenetic, genetic, ecological, developmental and physiological causes of normal variation in thyroid function. We build on this approach to suggest testable predictions for how environmental challenges interact with individual circumstances to influence the onset of thyroid disorders. We propose that dietary changes, ecological disruptions of co-evolutionary processes during pregnancy and with pathogens, emerging infections and exacerbated stress responses can contribute to explaining the onset of thyroid diseases. For patients to receive the best personalised care, research into the causes of thyroid variation at multiple levels is needed.

show abstract

“…Ключові слова: щитоподібна залоза, функціональна активність, вік, дефіцит йоду, 131 I, органічний йод. У загальній системі контролю і регулювання, яка в організмі відбувається за безпосередньої участі ендокринної системи, одне з провідних місць належить щитоподібній залозі (ЩЗ) [18]. Водночас у структурі ендокринної захворюваності близько 47% становить саме тиреоїдна патологія, яка продовжує зростати [4].…”

unclassified

Вікові Особливості Поглинання Радіоактивного Йоду (131i) Щитоподібними Залозами Щурів При Коригуванні Дефіциту Йоду В Раціоні Йодом Органічної Хімічної Природи

Ryabukha¹

2021

Med. and Ecol. probl.

View full text Add to dashboard Cite

Структурі ендокринної захворюваності притаманне значне поширення тиреоїдної патології. Недостатня ефективність препаратів неорганічного йоду висуває завдання пошуку нових засобів лікування і профілактики йододефіцитних станів. Ураховуючи прогресуюче постаріння населення економічно розвинених країн, метою дослідження було в умовах дефіциту йоду в раціоні вивчити вплив органічного йоду на особливості поглинання і елімінації радіоактивного йоду із щитоподібних залоз щурів різного віку. Дослідження проведено на нелінійних білих щурах-самцях двох серій досліджень, які впродовж 60 днів перебували на йододефіцитному їзокалорійному крохмально-казеїновому харчовому раціоні: перша серія − дві групи старих щурів вагою 0,400−0,450 кг, друга серія − дві групи статево незрілих щурів вагою 0,060−0,090 кг. У кожній групі було по 5 щурів. Тваринам експериментальних груп кожної серії 10% казеїну в раціоні було замінено на органічний йод, який надходив із йодобілковим препаратом із червоної чорноморської водорості філофори ребристої (Phyllophora nervosa). Функціональний стан щитоподібних залоз вивчали препаратом “Na131І 131 I Injection”. Дозиметрію проводили з використанням газорозрядного лічильника Гейгера-Мюллера СТС-6. Радіоіндикація щитоподібних залоз відбувалася після підшкірного вводення 0,1 мл розчину 131I у такі часові інтервали: 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 48, 72 і 96 годин від моменту введення 131I. Результати дослідження представляли у відсотках від дози введеного радіойоду з поправками на показники природного фону та радіоактивного розпаду препарату. Установлено, що в умовах дефіциту йоду щитоподібні залози старих щурів мають вищі показники поглинання радіойоду і меншу швидкість його виведення, ніж залози статево незрілих щурів, що свідчить про їхній менший йодний резерв і більшу схильність до йододефіцитної патології. Приймання органічного йоду незалежно від віку щурів супроводжується зниженням рівня накопичення радіойоду та прискоренням його виведення із щитоподібних залоз, що вказує на зменшення функціонального напруження, проте залози старих щурів поглинають більше йоду і виводять його повільніше, що свідчить про меншу ефективність коригування дефіциту йоду при збільшенні віку. Знижену функціональну активність щитоподібних залоз старих щурів перспективно використовувати як чутливий маркер змін при поглибленому вивченні тиреотропних та тиреодизрапторних ефектів.

show abstract

Ecological Genetics of Thyroid Hormone Physiology in Humans and Wild Animals

Cited by 8 publications

References 99 publications

Thyroid transcriptome analysis reveals different adaptive responses to cold environmental conditions between two chicken breeds

Thyroid transcriptome analysis reveals different adaptive responses to cold environmental conditions between two chicken breeds

Reinterpreting patterns of variation in human thyroid function

Вікові Особливості Поглинання Радіоактивного Йоду (131i) Щитоподібними Залозами Щурів При Коригуванні Дефіциту Йоду В Раціоні Йодом Органічної Хімічної Природи

Contact Info

Product

Resources

About