Συσχέτιση της έκφρασης των διαύλων PC1 και PC2 με κλινικοπαθολογικά χαρακτηριστικά ασθενών διαγνωσμένων με γλοιώματα εγκεφάλου

• Κύριος συγγραφέας: Σουφλή, Κωνσταντίνα
• Άλλοι συγγραφείς: Soufli, Konstantina
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2023
• Θέματα: Πολυκυστίνη-1 (PC1); Πολυκυστίνη-2 (PC2); Γλοιώματα; Αστροκυτώματα; Όγκοι εγκεφάλου; Polycystin-1 (PC1); Polycystin-2 (PC2); Gliomas; Astrocytomas; Brain tumors; PKD1; PKD2

Τα γλοιώματα είναι πρωτοπαθείς όγκοι του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ) και αποτελούν το 80% του συνόλου των εγκεφαλικών όγκων που εμφανίζονται στον άνθρωπο. Προέρχονται από τα κύτταρα της γλοίας τα οποία αποτελούν τα κύτταρα στήριξης του ΚΝΣ. Η ταξινόμησή τους βασίζεται τόσο σε ιστολογικά όσο και σε μοριακά χαρακτηριστικά, καθώς και στο βαθμό της κακοήθειας. Ο συχνότερος τύπος γλοιωμάτων που συναντάται στους ενήλικες αλλά και στα παιδιά είναι τα αστροκυτώματα. Η πολυκυστίνη 1 (PC1) είναι μια μεγάλη διαμεμβρανική πρωτεΐνη (462 kDa) που λαμβάνει το ρόλο του «μηχανοαισθητήρα» στα κύτταρα, λόγω της ικανότητας αναγνώρισης μηχανικών ερεθισμάτων μέσω του Ν-τελικού εξωκυττάριου άκρου της. Η ιδιότητα αυτή της επιτρέπει τη συμμετοχή σε μονοπάτια μηχανοδιέγερσης μέσω της αρχικής μετατροπής των μηχανικών σημάτων σε βιοχημικά και της επακόλουθης πυροδότησης των αντίστοιχων μηχανισμών μεταγωγής σήματος εντός των κυττάρων. Εκτός της κυτταρικής σηματοδότησης κατέχει σημαντικό ρόλο στις διακυτταρικές αλληλεπιδράσεις και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ κυττάρου και εξωκυττάριας ουσίας (ECM). H πολυκυστίνη 2 (PC2) είναι μία μικρότερη διαμεμβρανική πρωτεΐνη (110 kDa) που ονομάζεται και δίαυλος TRPP2, αποτελώντας μέλος της οικογένειας των διαύλων υποδοχέων παροδικού δυναμικού (TRPs). Λειτουργεί ως ένας μη εκλεκτικός δίαυλος ιόντων Ca2+ με κύρια λειτουργία στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER). Οι δύο πρωτεΐνες, υπό κατάλληλες συνθήκες, σχηματίζουν ένα σύμπλοκο πολυκυστινών PC1/PC2 μέσω των περιοχών σπειροειδούς σπείρας τους (coiled coil domains) στην πλασματική μεμβράνη των επιθηλιακών κυττάρων. Τα σύμπλοκα PC1/PC2 μεσολαβούν τη μηχανικά ρυθμιζόμενη ροή ιόντων Ca2+, ενεργοποιώντας καταρράκτες μεταγωγής σήματος που ελέγχουν την κυτταρική ομοιόσταση. Ο σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας είναι η διερεύνηση της εμπλοκής των πολυκυστινών 1 και 2 στην παθογένεια των γλοιωμάτων μέσω της μεθόδου της ανοσοϊστοχημείας, καθώς και της συσχέτισης της έκφρασής τους με τα κλινικοπαθολογοανατομικά χαρακτηριστικά των ασθενών (βαθμός κακοήθειας, ηλικία, φύλο). Εξετάστηκαν στο σύνολο 70 περιστατικά που αντιστοιχούν σε αστροκυτώματα βαθμού κακοήθειας I, II, III και IV και η ερμηνεία των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με το ημιποσοτικό σύστημα βαθμολόγησης H-score. Τα επίπεδα έκφρασης mRNA των αντίστοιχων γονιδίων PKD1, PKD2 των πρωτεϊνών κατά την μοριακή ανάλυση RT-qPCR προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο σχετικής ποσοτικοποίησης ΔΔCt σε 17 περιστατικά. Η πολυκυστίνη 1 εμφάνισε θετικότητα έκφρασης σε ποσοστό 98% του συνόλου των περιστατικών με τα πολύμορφα γλοιοβλαστώματα (Βαθμού IV) να εκφράζουν περισσότερο την πρωτεΐνη. Ακολουθούν κατά φθίνουσα σειρά έκφρασης, τα αστροκυτώματα Βαθμού ΙΙ και στη συνέχεια τα Βαθμού ΙΙΙ, ενώ τα πιλοκυτταρικά αστροκυτώματα εκφράζουν ελάχιστα την πρωτεΐνη. Η στατιστική ανάλυση υπέδειξε ότι η διαφορά έκφρασης της PC1 μεταξύ των διαφορετικών βαθμών των αστροκυτωμάτων είναι στατιστικά σημαντική και ότι ο παράγοντας του βαθμού κακοήθειας συνδέεται με την έκφρασή της αυτή (Ρ < 0,05). Ενδιαφέρουσα φαίνεται η διαφορά μεταξύ Βαθμών III και IV (Ρ = 0,0027). Ο στατιστικός έλεγχος συσχέτισης των ηλικιών των ασθενών με την έκφραση της PC1 υποδηλώνει μία θετική σχέση εξάρτησης, στατιστικά σημαντική και μικρής ισχύος (Ρ = 0,0394, r = 2327). Αποδείχθηκε πως τα επίπεδα έκφρασης είναι περισσότερο αυξημένα σε ηλικίες ασθενών άνω των 57 ετών (Ρ = 0,0245). Δεν παρατηρήθηκε συσχέτιση της έκφρασης της PC1 με το φύλο των ασθενών. Η πολυκυστίνη 2 εμφάνισε θετικότητα έκφρασης σε ποσοστό 91% του συνόλου των περιστατικών. Παρατηρήθηκε μία αυξάνουσα έκφραση της PC2 αναλογικά της επιθετικότητας των όγκων με τα πολύμορφα γλοιοβλαστώματα (Βαθμού IV) να εκφράζουν σε μεγαλύτερο βαθμό την PC2. Ο στατιστικός έλεγχος επιβεβαίωσε ότι η διαφορά έκφρασης της πολυκυστίνης 2 μεταξύ διαφορετικών βαθμών κακοήθειας των αστροκυτωμάτων είναι στατιστικά σημαντική (Ρ < 0,05). Τα δεδομένα δεν υποστηρίζουν την ύπαρξη κάποιας εξάρτησης των μεταβλητών της έκφρασης της PC2 με την ηλικία και το φύλο των ασθενών. Η μελέτη της συνέκφρασης PC1/PC2 στο σύνολο των αστροκυτωμάτων υπέδειξε τα επίπεδα έκφρασης της πολυκυστίνης 1 πιο αυξημένα σε σχέση με της πολυκυστίνης 2 (Ρ = 0,0387). Επίσης, πιστοποιήθηκε μια θετική συσχέτιση μεταξύ τους, στατιστικά σημαντική (P = 0,0307, r = 0,3399). Αυτό το εύρημα συνάδει με την αρχή δράσης του συμπλόκου PC1/PC2, όπου σε περιπτώσεις αντίληψης ενός μηχανικού ερεθίσματος ή μιας διαταραχής της ομοιόστασης στο κύτταρο, λαμβάνει χώρα ο σχηματισμός και η λειτουργία του με σκοπό τη βιολογική απόκριση ενδοκυτταρικά για επαναφορά της κυτταρικής ομοιόστασης. Η στατιστική σημαντικότητα της συνέκφρασης είναι εμφανής και στο σύνολο των πολύμορφων γλοιοβλαστωμάτων (Ρ = 0,0411, r = 0,3621). Η έκφραση του γονιδίου PKD1 εντοπίζεται περισσότερο αυξημένη στα αστροκυτώματα Βαθμού IV. Ακολουθεί φθίνουσα σειρά έκφρασης στα αστροκυτώματα Βαθμού ΙΙ, ΙΙΙ και τέλος στο φυσιολογικό ιστό εγκεφάλου. Η ίδια φθίνουσα σειρά έκφρασης ακολουθήθηκε και κατά την ανοσοϊστοχημική ανάλυση της PC1. Αντίστοιχα, η ίδια διαβάθμιση έκφρασης προέκυψε και κατά τη διερεύνηση του γονιδίου PKD2. Δεν προέκυψε στατιστικά σημαντική διαφορά στα επίπεδα έκφρασης mRNA μεταξύ των διαφορετικών βαθμών κακοήθειας (Ρ > 0,05) σε κανένα από τα δύο γονίδια. Ενδιαφέρον επίσης παρουσιάζει το γεγονός ότι η έκφραση των PKD1 και PKD2 στα αστροκυτώματα εμφανίζεται υψηλότερη σε σχέση με την έκφραση στον φυσιολογικό ιστό εγκεφάλου, χωρίς κάποιο στατιστικά σημαντικό αποτέλεσμα (P > 0,05). Η διερεύνηση της συνέκφρασης των γονιδίων PKD1/PKD2 τόσο στο σύνολο των αστροκυτωμάτων, όσο και στο σύνολο των πολύμορφων γλοιοβλαστωμάτων, υπέδειξε μία στατιστικά σημαντική συσχέτιση των επιπέδων mRNA τους (Ρ < 0,05, r > 0,6), επιβεβαιώνοντας την παρατήρηση κατά την ανοσοϊστοχημική ανάλυση. Αν και απαιτείται περαιτέρω έρευνα για την πλήρη κατανόηση των μηχανισμών που διέπουν τη συμμετοχή τους στους διαφόρους τύπους γλοιωμάτων, τα αποτελέσματα της παρούσας ερευνητικής μελέτης υπογραμμίζουν την πιθανή εμπλοκή των πολυκυστινών 1 και 2 στην παθογένεση και την εξέλιξη των γλοιωμάτων. Έτσι, φανερώνουν τον πιθανό ρόλο τους ως μόρια-στόχους για μελλοντικές έρευνες και θεραπευτικές προσεγγίσεις που θα στοχεύουν αυτούς τους πρωτοπαθείς επιθετικούς όγκους του εγκεφάλου.